Su Dalgaları. Test 1'in Çözümleri

Transkript

1 3 Su Dalgaları 1 Test 1'in Çözüleri dalga kaynağı v = 4 c Suya parağıızın ucu ile hafifçe dokunursak dairesel bir ata eydana gelir. Bir cetveli su yüzeyinde sürekli ileri geri hareket ettirirsek dalga leğeninde doğrusal dalgalar üretilir. Dalga leğenine sürekli su dalatırsak dairesel dalgalar üretiş oluruz. 3 saniyede 6 ta dalga üretildiğine göre 1 saniyede ta dalga üretiliştir. Bunun bir diğer anlaı, dalgaların frekansı f = s 1 dir. Dalgaların hızı; v = f v = 4 = 8 c/s bulunur. anıt D dir. anıt D dir. Nihat Bilgin ayıncılık tepe 1. ve 4. dalga çukurları arasındaki uzaklık şekilde gösterildiği gibi 3 olur. çukur 3 = 18 = 6 c bulunur. Bu dalgaların frekansı da; v = f 1 = 6 f f = s 1 bulunur. anıt E dir. saniye arayla tepe ve çukur oluştuğuna göre bir ta dalganın oluşası için geçen süre 4 saniyedir. O hâlde bu dalgaların periyodu 4 saniyedir. = 8 c olduğundan dalganın yayıla hızı; v = T v = 4 8 = c/s bulunur. anıt B dir.

2 SU DLGLRI Su dalgalarında bir atanın doğrusal bir engelden yansıası ile bir ışık ışınının düzle aynadan yansıası birbirine benzer engel 30 Üç dalga tepesi arasındaki uzaklık 30 c olduğuna göre dalgaların dalga boyu; atasının engelden taaen yansıış biçii şekildeki gibidir. anıt D dir. 3 = 30 = 10 c dir. Dalalıkla dalatılan dalaların periyodu saniye ise dalgaların periyodu da saniyedir. Dalgaların yayıla hızı; v = T 8. Su dalgalarında bir atanın doğrusal bir engelden yansıası ile bir ışık ışınının düzle aynadan yansıası birbirine benzer. v = 10 = 5 c/s bulunur. anıt C dir. Nihat Bilgin ayıncılık 30 B B 6. Gelen ata ile engel arasındaki açı gele açısı, yansıyan ata ile engel arasındaki açı yansıa açısıdır. B atasının engelden taaen yansıış biçii şekildeki gibidir. anıt C dir Buna göre, doğrusal dalganın engelinden yansıa açısı 0 dir. anıt dır. 9. Derin suda dalga boyu büyük, sığ suda dalga boyu küçüktür. Bu nedenle okyanusun kısından sığ kısına yaklaşan dalgaların dalga boyu küçülür. Okyanus liklerinde depre oluştuğunda büyük iktarda enerji açığa çıkar. çığa çıkan enerjinin bir kısı su dalgalarına geçerek dalgaların genliğini artırır. Böylece su dalgalarının kıyıya yaklaşan kısında genlik artar. rekans, kaynağa bağlı olduğundan değişez. anıt B dir.

3 SU DLGLRI L M 1. L su ortaındaki dalga boyu en büyük, M ortaındaki en küçüktür. Derin ortalardaki dalga boyları sığ ortalardaki dalga boylarından büyüktür. Bu nedenle; L h > h L > h M olur. anıt D dir. Dalga leğenindeki su liği, noktasından başlayarak leğenin ortasına kadar sürekli artakta daha sonra ise sürekli azalaktadır. Derin ortadaki dalga boyu sığ ortadaki dalga boyundan büyüktür. Bu nedenle noktasından başlayarak leğenin ortasına kadar ataların arası sürekli artacak sonra tersine dönecektir. anıt dır. Nihat Bilgin ayıncılık f tepe çukur tepe çukur tepe f 3 f 3 1 kaynağı 6 tepe oluşturduğunda kaynağı 3, 3 kaynağı tepe üretektedir. Dalga leğenlerindeki su liği aynı olduğuna göre bu dalgaların yayıla hızları eşittir. v = f bağıntısına göre v sabit olup dalga boyu küçük olan leğendeki frekans, daha büyüktür. Buna göre f 1 > f > f 3 olur. anıt B dir. 1 saniyede oluşturulan dalga sayısına frekans denir. 1 saniyede 8 ta dalga oluştuğuna göre kaynağın frekansı f = 8 s 1 dir. Dalgaların dalga boyu; v 16 = = = c f 8 bulunur. an yana bir tepe ile bir çukur arasındaki uzaklık dalga boyunun yarısı olup 1 c dir. anıt C dir.

4 4 SU DLGLRI Test 'nin Çözüleri 3. P R S 1. Su dalgalarında bir atanın doğrusal bir engelden yansıası ile bir ışık ışınının düzle aynadan yansıası birbirine benzer. 50 P R P 50 PR atasının engelden taaen yansıış biçii şekildeki gibidir. R anıt E dir. ddd 3d 3d d d d d Dalgalarda orta değişse de kaynak değişediği sürece frekans değişez. Bu nedenle frekanslar arasındaki ilişki f 1 = f = f 3 olur. Her zaan kısıdaki dalga boyu sığ kısıdakinden büyüktür. Bu nedenle su likleri arasındaki ilişki h > h 3 > h 1 olur. anıt C dir. Nihat Bilgin ayıncılık Dalga boyu; 3 = 9 c = 3 c olarak veriliştir. Dalgaların frekansı; v = f dalga 18 = f dalga 3 f dalga = 6 s 1 bulunur. Stroboskobun döne frekansı; f dalga = f str n 6 = f str 6 f str = 1 s 1 bulunur. anıt dır. 4. Dalgaların frekansı, yalnızca kaynağın frekansı değiştikçe değişir. ani bu dalga leğenindeki dalgaların frekansı değişez. Dalga leğeninin düşey kesitine göre su liği noktasından B noktasına doğru artaktadır. Su liği artınca dalgaların hızı da artar. Genlik, dalganın enerjisi ile ilgili bir kavradır. ucundan B ucuna doğru ilerleyen dalgaların genliği değişez. su B anıt B dir.

5 SU DLGLRI Su dalgalarında bir atanın doğrusal bir engelden yansıası ile bir ışık ışınının düzle aynadan yansıası birbirine benzer. su 53 L Dalga leğenindeki su, üç farklı likte veriliştir. Dalga leğeninin L- arası en -L arası en sığdır. Sığ ortadaki dalga boyu en küçük, ortadaki en büyük olalıdır. atasının engelden taaen yansıış biçii şekildeki gibidir. anıt C dir. anıt C dir. Nihat Bilgin ayıncılık 6. dalga üreteci Dalga leğeninde oluşturulan periyodik dalgaların hızını artırak için leğene su ilave ederek suyun liği artırılalıdır. Üretecin frekansının artırılası dalga boyunu küçültür ancak dalgaların hızı değişez. anıt dır. 8. Dalga leğeninde oluşturulan su dalgalarının dalga boyu ortaın liğiyle doğru orantılıdır. Derinlik arttıkça dalga boyu artar. Genlik, dalganın taşıdığı enerjinin bir ölçüsüdür. Dalga boyu genliğe bağlı değildir. Dalga oluşturan kaynağın frekansı büyüdükçe, dalga boyu küçülür. anıt dır.

6 6 SU DLGLRI 9. v v f 11. Su dalgalarının küresel engellerden yansıası ile ışık ışınlarının küresel aynalardan yansıası birbirine benzer. v v v v f atalar I yans yan atalar Su liği sabit bir dalga leğeninde frekansın değiştirilesiyle dalgaların ilerlee hızı değişez. aynağın frekansı f yapıldığında aynı leğenin içinde görünen dalga tepesi sayısı katına çıkar. ncak dalgaların ilerlee hızı yine v olur. anıt dır. atalar II yans yan atalar Nihat Bilgin ayıncılık atalar M III M 10. Stroboskop saniyede 6 devir yapıyorsa 1 saniyede 3 devir yapar. ani f str = 3 s 1 dir. Buradan; f dalga = n f str f dalga = 8 3 f dalga = 4 s 1 bulunur. Dalgaların yayıla hızı 48 c/s ise dalga boyu; = v fdalga 48 = = 4 c bulunur. anıt B dir. yans yan atalar III Şekil I ve Şekil II de ışınlar asal eksene paralel yansıaktadır. ansıyan ışınların paralel olası ile yansıyan dalgaların doğursal hâle gelesi birbirine benzer. anıt C dir.

7 SU DLGLRI 7 Test 3'ün Çözüleri Su dalgalarının parabolik engellerden yansıası ile ışık ışınlarının parabolik aynalardan yansıası birbirine benzer. M noktasını, çukur aynanın erkezi olarak kabul edeli. Merkezden çukur aynaya ışınlar, yansıdıktan sonra yine erkezden geçtiği için dalgalar da Şekil I deki gibi yansıyabilir. I 6 dalga tepesi arasında 5 tane ta dalga olduğundan; 5λ = 10 λ = c bulunur. n = 6 yarıklı stroboskop 3 saniyede 15 döne yaptığına göre 1 saniyede 5 döne yapar. ani f st = 5 s 1 dir. Dalganın frekansı; f d = n f st f d = 6 5 = 30 s 1 bulunur. Dalganın hızı; II v = λ f d v = 30 = 60 c/s bulunur. anıt E dir. noktasını, çukur aynanın odağı olarak kabul edeli. Odaktan geçerek çukur aynaya ışınlar, asal eksene paralel yansır. Bu nedenle çukur engelin odağından gönderilen dairesel atalar Şekil II deki gibi doğrusal hâle gelebilir. Nihat Bilgin ayıncılık 3. L M N atalar T III yans yan atalar noktası, odak ile tepe noktası arasında bir nokta olabilir. Bu duruda ile T arasından çukur engele bir ışın Şekil III teki gibi yansır. O hâlde Şekil III teki yansıa da doğru olabilir. Buna göre I, II ve III nuaralı yansıalar gerçekleşebilir. T anıt E dir. ta, hizasından L ye gelinceye kadar biri, L hizasından M ye gelinceye kadar 3 biri, M hizasından N ye gelinceye kadar 4 biri yol alıyor. Su dalgalarında hız, ortaın liğiyle doğru orantılıdır. Derin ortadaki hız sığ ortadaki hızdan büyüktür. Böleler arasında geçen süreler eşit olarak veriliştir. Buna göre atanın M-N arasındaki hızı en büyük, -L arasındaki hızı en küçüktür. ani dalga leğeninin M-N kısı en, -L kısı en sığdır. anıt B dir.

8 8 SU DLGLRI 4. f d = 8 s 1 n = 4 yarık tan dairesel atalar noktasından geliyoruş gibi kırılabilir. f d = n f st 8 = 4 f st f st = s T st = = s bulunur. f st anıt B dir. 5. Su dalgalarının ercek biçiindeki engellerden geçerken izlediği yol ile ışık ışınlarının erceklerde kırılaya uğraası benzer davranışlar gösterir. 6. L anıt E dir. I s ğ P R Merceğin odak noktasından ışınlar kırıldıktan sonra asal eksene paralel olarak yollarına deva eder. Benzer biçide noktasından dairesel atalar erceği geçtikten sonra doğrusal atalar biçiinde yollarına deva edebilir. Nihat Bilgin ayıncılık taların uçları arasındaki uzaklığa dikkat edilirse, leğenin L tarafı, PR tarafı sığdır. Bu duruun oluşası için dalga leğeni PR kenarından yukarı kaldırılış olabilir. anıt D dir. 7. h 1 h 3 II h noktası erceğin erkezi olabilir. Merkezden ışınlar öteki erkezden geçerek kırılır. Bu nedenle II. öncül olabilir. f f Şekildeki ince kenarlı ercekten kadar uzaktaki ışık kaynağından çıkan ışınların uzantısı den f geçer. Benzer biçide ercekten kadar uzak- noktası ince kenarlı erceğin odak noktası olabilir. Odaktan çıkıp erceğe ışık ışınları erceği geçtikten sonra asal eksene paralel olarak kırılabilir. Benzer biçide noktasında oluşturulan dairesel atalar, erceği geçtikten sonra doğrusal hâle gelebilir. 1 ve 3. ortalardaki dalga boyları eşit olduğuna göre h 1 = h 3 olur. yrıca. ortaın ercek gibi davranası için sığ orta olası gerekir. anıt B dir.

9 SU DLGLRI 9 8. s ğ II nuaralı ercek dalgaları şekildeki gibi kırar. Bu nedenle bölgesinde II nuaralı düzenek olaaz. sığ doğrusal dalga üreteci III I. Orta değişikliklerinde dalganın frekansı değişez. II. Derin ortadan sığ ortaa geçişte dalga boyu küçülür. III. üzeye dik dalgaların dışında orta değişikliklerinde dalgaların doğrultusu değişir. anıt D dir. III nuaralı düzenek kalın kenarlı ercek gibi görev yapar. Bu ercek, doğrusal dalgaları şekildeki gibi kırar. Bu nedenle bölgesinde III nuaralı düzenek olabilir. anıt C dir. 9. Sığ ortalar çok yoğun ortaa, ortalar az yoğun ortaa karşılıktır. Merceklerin dışında kalan ortaın kırıla indisi iç kısının kırıla indisinden büyük ise ercek karakter değiştirerek ters görev yapar. Nihat Bilgin ayıncılık sığ sığ I 10. Tüsek engele gönderilen doğrusal dalgalar, engelin odağından geliyoruş gibi dairesel dalgalara dönüşür. I nuaralı ercek ters görev yaparak doğrusal dalgaları şekildeki gibi dağıtır. O hâlde bölgesinde I nuaralı düzenek olabilir. dalgalar yansıyan dalgalar sığ II Bu nedenle engel, şekilde gösterildiği gibi odak noktası da olan tüsek engeldir. anıt C dir.

10 10 SU DLGLRI s ğ yansıyan üretecinin ürettiği dalgalara göre leğenin ve sığ kısıları şekildeki gibidir. Odakta oluşturulup, çukur engele gönderilen dairesel ata doğrusal ata biçiinde yansır. alnız üreteci çalıştırılırsa doğrusal dalgaların üstten görünüşü şekildeki gibi olur. anıt E dir. 1. noktasından geçerek küresel engele gönderilen f frekanslı doğrusal dalgalar engelden yansıdıktan sonra Z noktasında toplanaktadır. Buradan küresel engelin odak noktasının Z olduğu sonucu çıkar. Nihat Bilgin ayıncılık yansıyan Tüsek engele gönderilen dairesel ata şekildeki gibi yine dairesel olarak yansır. 3 3 Z T dalgalar yansıyan Z T Düz engele gönderilen dairesel ata, engelden yine dairesel ata olarak yansır. anıt D dir. yansıyan dalgalar üresel yüzeylerde frekansın değişesi odak noktasını değiştirez. Bu nedenle frekans f yapıldığında yansıyan dalgalar yine Z noktasında toplanır. anıt dır.

11 SU DLGLRI ok Z yatay Üç farklı likte verilen şekildeki dalga leğeninde, suyun bölgesindeki liği en büyük, Z bölgesindeki liği en küçüktür. Sığ ortadaki dalga boyu en küçük, ortadaki en büyük olacağına göre > > Z dir. anıt C dir. Nihat Bilgin ayıncılık