SU DALGALARI BÖLÜM 2. Alıştırmalar. su dalgaları. Sınıf Çalışması. 1. a)

Transkript

1 SU DAGAARI BÖÜM 2 Alıştıralar Sınıf Çalışası Su Dalgaları 1 a) su dalgaları gelen atalar V ı yansıyan atalar V ı I i i ışık I c) su dalgaları F F ışık düzle ayna çukur çukur ayna Do ru sal su dal ga la r n n düz le en gel de yan s a s, fl n düz le ay na da yan s a s y la ben zer lik gös te rir Yans a kanunlar na göre gele aç s yans a aç s na eflittir Yü ze yin nor a li ile i aç s ya pa cak fle kil de ge lendal ga lar ay n aç ile yan s r lar Dal ga n n h z (V), dal ga bo yu () ve fre kan s (f) de ifl ez Do ru sal su dal ga la r n n çu kur en gel den yan s a s çu kur ay na ya pa ra lel ge len fl n n yan s as na ben zer Odak nok ta s F olan çu kur en gele ge len do ru sal dal ga lar yan s d n da odaktatoplan r Daha sonra yay l r b) su dalgaları ışık d) su dalgaları ışık F F düz düzle ayna tüsek tüsek ayna ı nok ta s n dan da ire sel ya y lan su dal ga la r düzen ge le çarp t n da yan s r Yan s yan da ga lar san kien ge lin ar ka s n da ki nok ta s na eflit uzak l k ta ki, nok ta s n dan ge li yor ufl gi bi dav ra n r ı Do ru sal dal ga lar, odak nok ta s F olan tü seken ge le gel di in de odak ta ki da ire sel su dal ga s kay na n dan ya y l yor ufl gi bi yan s r lar Bu yans a, asal ek se ne pa ra lel ge len fl n tü sekay na da yan s a s na ben zer DAGAAR 111

2 2 3 ara kesit ara kesit V 80 V M x +x 10 M P V a) e e nin ve P ayak la r na in ce bir ta koz ko nuldu un da -M ara s de rin, -P ara s ise s olur S or ta da dal ga la r n h z la r aza la ca n dan dal ga boy la r +x yö nün de aza l r Dal ga lar +x yönün de ya vafl la ya rak iler le ye ce in den ya y l a do rul tu su de ifl ez Fre kans kay na a ba l ol du un dan de ifl ez M Şekildeki dalgaların ilerleyifl doğrultularından, V > V ; V M > V ve V M > V dir Bu duruda, V M > V > V olur b) e e nin ve M ayak la r na in ce bir ta koz konul du un da -P ara s de rin, -M ara s ise s olur De rin or ta da dal ga la r n h z la r ar ta ca n dan dal ga boy la r +x yö nün de ar tar Dalga lar +x yö nün de h z la na rak iler le ye ce in den ya y l a do rul tu su de ifl ez De rin ve s or ta da dal ga la r n fre kans la r de ifl ez 4 i V a V c V M M c) e e nin M ve P ayak la r na in ce bir ta koz ko nuldu un da - ara s de rin, M-P ara s s olur De rin or ta da dal ga la r n h z la r ar ta ca n dan, dal ga la r n - ara s n da ki dal ga boyu, M-P aras n da ki dal ga bo yun dan bü yük olaca n dan dal ga lar fle kil de gö rül dü ü gi bi do rul tu la r y yö nü ne kaya cak fle kil de ha re ket eder Fre kans yi ne de ifl ez Böl ge ler ara sın da ge çifl ya par ken, q > g > a ol du ğun dan, h > h M > h olur Çün kü sığ or ta çok yo ğun gi bi dav ra nır Az yo ğun dan çok yo ğu na ge çer ken dal ga lar nor a le yak la fla rak kı rı lır d) e e nin ve ayak la r na in ce bir ta koz ko nuldu un da M-P ara s de rin, - ara s s olur Derin or ta da dal ga la r n h z la r ar ta ca n dan, dalga la r n M-P ara s n da ki dal ga boyu, - ara s n da ki dal ga boyundan bü yük ola ca n dan dal ga lar fle kil de gö rül dü ü gi bi do rul tu la r +y yö nüne ka ya cak fle k il de ha re ket eder Dal ga la r n fre kans la r yi ne de ifl ez 5 a) Dal ga la r n pe ri yo du, T = f 1 = 4 1 = 0,25 s dir b) 1T 4T Ar d ar d na ge len dört dal ga te pe si ara s uzakl k 3 ol du un dan, 3 = 18 & = 6 c olur c) Dal ga la r n yayıla h z, V = = f = 64 = 24 c/s olur T 112 DAGAAR

3 1 1 6 a) Dal ga la r n fre kan s, f = = = 025, s olur T 4 8 /2 b) Ar d ar d na ge len te pe ile T çu kur ara s n da ki uzak l k 2 ol du un dan, 6c a) Dalga boyu, + 2 = c = 6 & = 12 c olur 2 Ar d ar d na ge len 4 dal ga te pe si ara s n da ki uzak l k x = 3 ol du un dan, x = 3 = 312 = 36 c olur c) Dal ga la r n ya y l a h z, V = T = 12 = 3 c/s olur 4 Ç 3 = 90 2 = 60 c olur b) Dalgaların yayıla hızı, x 90 V = = = 30 c/ s t 3 olur c) Frekans, V = f 30 = 60f & f = 0,5 Hertz olur 7 su a) noktasından 0,6 s aralıklarla 1 dalga tepesi ve 1 dalga çukuru geçtiğine göre dalganın periyodu 2 tepenin geçesi için geçen süredir T = 20,6 = 1,2 s olur b) Dalga frekansı, f = = = s olur T 12, 6 c) Dalgaların yayıla hızları, V = 10 c/s olduğuna göre, V = T 10 = olur 12, & = 12 c DAGAAR 113

4 Test 1 ÇÖZÜMER Su Dalgaları 1 5 ard fl k çukur aras 4 d r 4 = 40 = 10 c olur Dalgan n yay la h z, V = 10 = = 20 c/ solur T 05, 4 2 saniyede 8 dalga üretilirse 1 saniyede f dalga üretilir f2 = 81 & f = 4 s 1 olur Dalgaların yayıla hızı ise, V = f = 254 = 100 c/s = 1 /s olur CEVAP A 2 Dal ga kay na ğı nın fre kan sı ar tı rı lır sa, dal ga bo yu kü çü lür Dal ga le ğe ni ne bir ik tar su ila ve edi lir se, dal ga bo yu bü yür Dal ga le ğe nin den bir ik tar su alı nır sa, dal ga bo yu kü çü lür II ifllei tek bafl na yapılalıdır 5 Derinlik azalınca, hız ve dalga boyu azalır Frekans kaynağa bağlı olduğu için değiflez CEVAP E 6 I 3 40 X Şekil-I Son yansıyan ata X e paralel gider Y II doğrusal ata I ve II lerinde yansıdıktan sonra flekildeki yolu izler CEVAP A Şekil-II Y de kendi üzerinden geri döner Son yansıyan ata Y ye paraleldir 7 P R derinlik sabit periyot sabit Z Şekil-III Son yansıyan ata Z ye paralel değildir CEVAP D kaynak 1 2 Şekil-I kaynak 1 Şekil-II Şekil-I de dalgaların dalga boyu sürekli azal fltır Derinlik sabit olduğuna göre bu azalanın sebebi periyodun sürekli art fl olasıdır Şekil-II de kayağın periyodu sabit, dalgaların dalga boyu sürekli art fltır Bunun sebebi dalga leğeninin P den R gidildikçe artıyor olasıdır I ve II yargılar doğrudur III yargı yanl fltır 2 3 CE VAP D 114 DAGAAR

5 8 90 S bölgesi 1 2 dalgası S bölgesindeki den flekildeki gibi yansıyor Dalganın kendi üzerinde yansıası için dalganın (1) yönünde 90 dönesi gerekir Bu duruda (1) yönünde 45 döndürülelidir CEVAP A 9 I II nok ta s fl n gi bi dü flü nül dü ğün de I en gel den yan sı dık tan son ra II en ge le dik ola rak ge le ce ğinden ken di üze rin den ge ri dö ner Ay nı ifl le nok ta sı için ya pıl dı ğın da nok ta sı II en gel den yan sı dık tan son ra I en ge le dik ge le ce ğin den kendi üze rin den ge ri dö ner ve fle kil de ki du ru göz le nir CE VAP A 10 sığ derin kırılan dalga ayrı yüzeyi i kaynak s r gelen dalga yansıyan dalga Gele ve yans a aç lar birbirine eflittir Ancak k r la aç s artar Çünkü derin ortadan s ortaa geçiyor Burada ayr la olay gerçekleflir Frekans art nca s aç s artar, k r la azal r Su dalgalar nda k r c l k frekansa ba l d r CEVAP C DAGAAR 115

6 Test 2 ÇÖZÜMER Su Dalgaları 1 Periyodik üretilen su dalgalarının frekansı kaynağın frekansına eflittir aynağın frekansı ve periyodu değiflediği sürece dalgaların frekansı ve periyodu değiflez Ortaın özelliklerine bağlı değildir I ve II yargılar doğrudur Su dalgaları enine veya boyuna dalgalardır III yargı yanl fltır CEVAP C 4 i i düz Dalgalar bir de yansıdıktan sonra hızı, frekansı ve dalga boyu değiflez Dalgalar e dik geliyor ise yayıla doğrultusu değiflir Bu duruda yayıla doğrultusu değiflebilir CEVAP A 2 a 5 i M X Y Z i i,, M ortalarının derinlikleri h, h, h M arasında h > h > h M iliflkisi vardır Ge lifl ve gidifl do rul tu la r bir bi ri ne pa ra lel ol du una gö re, h X = h Z ol a l d r X ten Y ye ge çer ken nor al den uzak lafl t için Y or ta de rin, X or ta s ol a l d r Bu na gö re, h Y > h X = h Z olur CE VAP C 3 düz O 6 düz Şekildeki doğrusal dalgasının O noktası e çarptığında O kısı yansırken O kısı e gelektedir atasının gele açısı yansıa açısı da dir Her zaan gele açısı yansıa açısına eflittir Atanın e gelifl ve den yansıdıktan sonraki doğrultuları arasındaki açı 120 dir I yargı doğrudur II ve III yargılar yanl fltır düz 1 Şekildeki doğrusal atası I ve II lerde yansıas flekildeki gibi olur 1, 2 ve 3 - atasının yansıası olabilir CE VAP D CEVAP A 116 DAGAAR

7 7 Öğrenci kaynağın peryodu ile dalga boyunun nasıl değifltiğini görek istiyorsa su derinliği (h) sabit tutularak kaynağın frekansını değifltirelidir Bunun için I ve III düzeneklerini kullanalıdır periyot T periyot 2T kaynak su I kaynak h 10 M su Dalga leğeninin düfley kesiti flekildeki gibi olur CEVAP E su h III 8 O O Düz Doğrusal dalga düz den eflit açı yaparak flekilde gösterildiği gibi yansır CEVAP E 9 Dalgalar X ortaından Y ortaına geçtiğinde hızı art fl Bu duruda Y ortaı derin X ortaı sığdır X ortaı Dalgaların üstten görünüflü flekildeki gibi olur Y ortaında dalgaların dalga boyu büyüktür X ortaında dalgaların dalga boyu küçüktür Dalgaların Y ortaından X ortaına geçifli flekildeki gibi olur X Y Y ortaı X ortaı Y ortaı Y DAGAAR 117

8 Test 3 ÇÖZÜMER Su Dalgaları 1 Derinlikleri farklı bir ortadan diğer ortaa su dalgaları geçtiğinde dalga boyu ve hız değiflir Frekans ve periyot değiflez Eğer dalgalar ortaa dik gelirse dalgaların doğrultuları da değiflez CEVAP C 5 O d düz d O ı Engele gelen dalgalar dairesel düz olduğundan yansıyan dalgalar da daireseldir Yansıyan dalgaların erkezinin (O ı ) e uzaklığı da d dir 2 çukur çukur Gelen ve yansıyan dalgaların peryotları, frekansları ve süratları her zaan eflittir O CEVAP E O noktası ve lerinin erkezinde olduğuna göre lere dalgalar aynı anda varır ve aynı anda yansır Yansıyan atalar O noktasında toplanarak geri dağılır Çünkü lerin eğrilik yarıçapları eflittir CE VAP B 6 Su yun yük sek li ği ar ta ca ğın dan olu flan dal ga la rın dal ga bo yu ve hı zı ar tar Fre kans kay na ğa bağ lı oldu ğun dan de ğifl ez CE VAP D 3 M Dal ga lar den ye geç ti ğin de dal ga bo yu art fltır Bu du ru da or ta ı sığ, ise de rin dir Dal galar den M ye geç ti ğin de da ire sel bir hal al dı ğın dan M or ta ı ye gö re da ha de rin dir CE VAP D 7 4 Bir dalga leğenindeki periyodik dalgaların dalga boyu suyun derinliği ile doğru orantılıdır V = λf olduğundan f küçültülürse λ da büyür aynağın titrefli genliği dalga boyunu etkileez Yalnız II ifllei tek bafl na yapılalıdır su Doğrusal dalga düz de noralle eflit açı yaparak yansır CEVAP C 118 DAGAAR

9 8 i 10 M i Dal ga lar ay n fl k ta ol du ğu gi bi yan sı ya ca ğın dan nok ta sı afla ğı, nok ta sı ise yu ka rı dan ha re ket eder at a sı nok ta la rın yer le ri de ğifl ek üze re ken di üze rin den ge ri dö ner CE VAP A Dalgalar den ye geçiflte dalgalar dik gelifltir ile ortaı arasında kesin birfley söyleneez Dalgalar M ortaına geçtiğinde daha hızlı hareket etifltir Doğrusal dalgaların dairesel olasının sebebi budur Bu bize M ortaının, ortaına göre daha derin olduğunu gösterir h M > h diğer ortalar için kesin birfley söylenez CE VAP B 9 X Y Şekil-I Şekil-II Şekil-I de: Doğrusal dalgalar ortaından ortaına geçtiğinde bir noktada odaklan fllar Bu duruda ortaı derin ortaı sığdır h > h olur Şekil-II de; X ortaından doğrusal dalgalar Y ortaına geçtiğinde dağıl fllar Y ortaında daha hızlı hareket etifller Buda bize Y ortaının X ortaına göre daha derin olduğunu gösterir h Y > h X dir h ile h X veya h Y arasında kesin birfley söyleneez CE VAP D DAGAAR 119

10 120 DAGAAR