Test 1'in Çözümleri Su Dalgaları ve Doppler Olayı PDF
Preview Test 1'in Çözümleri Su Dalgaları ve Doppler Olayı
36 Su Dalgaları ve Doppler Olayı 1 Test 1'in Çözümleri 4. Su dalgalarının parabolik engellerden yansıması ile ışık ışınlarının parabolik aynalardan yansıması bir- birine benzer. 1. Su dalgalarında bir atmanın doğrusal bir engelden yansıması ile bir ışık ışınının düzlem aynadan yan- sıması birbirine benzer. K F I M engel 60° 60° 3 0° K noktasını, çukur aynanın merkezi olarak kabul Y X edelim. Merkezden çukur aynaya gelen ışınlar, yan- X Y sıdıktan sonra yine merkezden geçtiği için dalgalar da Şekil I deki gibi yansıyabilir. XY atmasının engelden tamamen yansımış biçimi şekildeki gibidir. Yanıt D dir. K II F 2. Derin suda dalga boyu büyük, sığ suda dalga boyu K noktasını, çukur aynanın odağı olarak kabul ede- küçüktür. Bu nedenle okyanusun derin kısmından sığ kısmına yaklaşan dalgaların dalga boyu küçülür. k© lim. Odaktan geçerek çukur aynaya gelen ışınlar, cılı asal eksene paralel yansır. Bu nedenle çukur en- n Okyanus derinliklerinde deprem oluştuğunda bü- ayı gelin odağından gönderilen dairesel atmalar Şekil II Y yük miktarda enerji açığa çıkar. Açığa çıkan enerji- n deki gibi doğrusal hâle gelebilir. gi nin bir kısmı su dalgalarına geçerek dalgaların gen- Bil liğini artırır. Böylece su dalgalarının kıyıya yaklaşan hat Ni kısmında genlik artar. K T Frekans, kaynağa bağlı olduğundan değişmez. F gelen Yanıt B dir. atmalar III 3. K L M K T F yansyan atmalar K noktası, odak ile tepe noktası arasında bir nokta olabilir. Bu durumda F ile T arasından çukur en- K ortamındaki dalga boyu en büyük, M ortamında- gele gelen bir ışın Şekil III teki gibi yansır. O hâlde ki en küçüktür. Şekil III teki yansıma da doğru olabilir. Buna göre I, II ve III numaralı yansımalar gerçekleşebilir. Derin ortamlardaki dalga boyları sığ ortamlardaki dalga boylarından büyüktür. Bu nedenle; Yanıt E dir. h > h > h olur. K L M Yanıt D dir. 2 SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 5. P R S X 7. X Y su K L d d d 3d 3d 2d 2d 2d 2d X Y Dalgalarda ortam değişse de kaynak değişmediği sürece frekans değişmez. Bu nedenle frekanslar arasındaki ilişki f = f = f olur. 1 2 3 Her zaman derin kısımdaki dalga boyu sığ kısımda- Dalga leğenindeki su, üç farklı derinlikte verilmiştir. kinden büyüktür. Bu nedenle su derinlikleri arasın- Dalga leğeninin L-Y arası en derin K-L arası en daki ilişki h > h > h olur. 2 3 1 sığdır. Yanıt C dir. Sığ ortamdaki dalga boyu en küçük, derin ortamda- ki en büyük olmalıdır. Yanıt C dir. © k cılı n yı a Y n gi Bil at h Ni 6. A B su 8. ci e et Dalgaların frekansı, yalnızca kaynağın frekansı de- ür ğiştikçe değişir. Yani bu dalga leğenindeki dalgala- ga al rın frekansı değişmez. d Dalga leğeninin düşey kesitine göre su derinliği A Dalga leğeninde oluşturulan periyodik dalgaların noktasından B noktasına doğru artmaktadır. Su hızını artırmak için leğene su ilave ederek suyun derinliği artınca dalgaların hızı da artar. derinliği artırılmalıdır. Genlik, dalganın enerjisi ile ilgili bir kavramdır. A Üretecin frekansının artırılması dalga boyunu kü- ucundan B ucuna doğru ilerleyen dalgaların genliği çültür ancak dalgaların hızı değişmez. değişmez. Yanıt A dır. Yanıt B dir. SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 3 9. Dalga leğeninde oluşturulan su dalgalarının dalga Şekil I ve Şekil II de ışınlar asal eksene paralel boyu ortamın derinliğiyle doğru orantılıdır. Derinlik yansımaktadır. Yansıyan ışınların paralel olması ile arttıkça dalga boyu artar. yansıyan dalgaların doğursal hâle gelmesi birbirine benzer. Genlik, dalganın taşıdığı enerjinin bir ölçüsüdür. Dalga boyu genliğe bağlı değildir. Yanıt C dir. Dalga oluşturan kaynağın frekansı büyüdükçe, dal- ga boyu küçülür. Yanıt A dır. 10. Su dalgalarının küresel engellerden yansıması ile ışık ışınlarının küresel aynalardan yansıması birbi- rine benzer. F F yansyan gelen atmalar atmalar I © k cılı n yı a Y n gi Bil F at h Ni gelen 11. m m m atmalar yansyan II atmalar 1. 2. 3. 4. Dalga boyu; 3m = 9 cm F M m = 3 cm olarak verilmiştir. Dalgaların frekansı; gelen atmalar v = f · m dalga III 18 = f · 3 dalga f = 6 s–1 dalga bulunur. Stroboskobun dönme frekansı; f = f · n F M dalga str 6 = f · 6 str yansyan f = 1 s–1 bulunur. str atmalar III Yanıt A dır. 4 SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 12. Su dalgalarının mercek biçimindeki engellerden geçerken izlediği yol ile ışık ışınlarının merceklerde kırılmaya uğraması benzer davranışlar gösterir. F K f 2 K I F f Şekildeki ince kenarlı mercekten 2 kadar uzakta- ki ışık kaynağından çıkan ışınların uzantısı F den geçer. Merceğin odak noktasından gelen ışınlar kırıldıktan f sonra asal eksene paralel olarak yollarına devam Benzer biçimde mercekten 2 kadar uzaktan gelen eder. Benzer biçimde K noktasından gelen daire- dairesel atmalar F noktasından geliyormuş gibi kı- sel atmalar merceği geçtikten sonra doğrusal atma- rılabilir. lar biçiminde yollarına devam edebilir. F K K 2F F F 2F © k Yanıt E dir. II ncılı yı a Y K noktası merceğin merkezi olabilir. Merkezden n gi gelen ışınlar öteki merkezden geçerek kırılır. Bu Bil nedenle II. öncül olabilir. hat Ni SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 5 Test 2'nin Çözümleri 3. sğ derin 1. K L derin doğrusal dalga üreteci I. Ortam değişikliklerinde dalganın frekansı değiş- sğ mez. P R II. Derin ortamdan sığ ortama geçişte dalga boyu küçülür. Atmaların uçları arasındaki uzaklığa dikkat edilirse, III. Yüzeye dik gelen dalgaların dışında ortam deği- leğenin KL tarafı derin, PR tarafı sığdır. Bu duru- şikliklerinde dalgaların doğrultusu değişir. mun oluşması için dalga leğeni PR kenarından yu- karı kaldırılmış olabilir. Yanıt D dir. Yanıt D dir. © k cılı n yı a Y n gi Bil at h Ni 2. h h 3 1 h 2 A F 4. Tümsek engele gönderilen doğrusal dalgalar, en- gelin odağından geliyormuş gibi dairesel dalgalara m m dönüşür. A noktası ince kenarlı merceğin odak noktası ola- bilir. Odaktan çıkıp merceğe gelen ışık ışınları mer- A ceği geçtikten sonra asal eksene paralel olarak kırı- F labilir. Benzer biçimde A noktasında oluşturulan dairesel gelen dalgalar atmalar, merceği geçtikten sonra doğrusal hâle ge- yansıyan lebilir. 1 ve 3. ortamlardaki dalga boyları eşit oldu- dalgalar ğuna göre h = h olur. Ayrıca 2. ortamın mercek 1 3 Bu nedenle engel, şekilde gösterildiği gibi odak gibi davranması için sığ ortam olması gerekir. noktası A da olan tümsek engeldir. Yanıt B dir. Yanıt C dir. 6 SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 5. 7. 1 1 derin F F X sğ gelen yansıyan X üretecinin ürettiği dalgalara göre leğenin derin ve Odakta oluşturulup, çukur engele gönderilen daire- sığ kısımları şekildeki gibidir. sel atma doğrusal atma biçiminde yansır. 2 F Y Yalnız Y üreteci çalıştırılırsa doğrusal dalgaların gelen üstten görünüşü şekildeki gibi olur. Yanıt E dir. 2 F © k cılı n yı Ya yansıyan 6. X noktasından geçerek küresel engele gönderilen gin fs o fnrerak a Zn s nlıo dkotağsruınsdaal dtoaplglaanlamr aekntagdeıldr.e Bnu yraadnasnıd kıkütraen- Nihat Bil Tümsek engele gönderilen dairesel atma şekildeki gibi yine dairesel olarak yansır. sel engelin odak noktasının Z olduğu sonucu çıkar. 3 3 T X Y Z A gelen dalgalar gelen yansıyan Düz engele gönderilen dairesel atma, engelden yine dairesel atma olarak yansır. F T X Y Z A Yanıt D dir. yansıyan dalgalar Küresel yüzeylerde frekansın değişmesi odak nok- tasını değiştirmez. Bu nedenle frekans 2f yapıldı- ğında yansıyan dalgalar yine Z noktasında topla- nır. Yanıt A dır. SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 7 8. ok Gönderilen doğrusal atmalar (2) numaralı engelden yansıdıktan sonra bu engelin odağında toplanacak biçimde daireselleşir (Şekil II). Bu atmaların, (1) Z numaralı engelden yansıdıktan sonra tekrar doğru- X sallaşması için bu engelin odağına yönelmiş olması Y gerekir. f (1) engelinden yatay 1 yansıyan atmalar Üç farklı derinlikte verilen şekildeki dalga leğenin- F de, suyun Y bölgesindeki derinliği en büyük, Z böl- 1 gesindeki derinliği en küçüktür. F2 Sığ ortamdaki dalga boyu en küçük, derin ortamda- ki en büyük olacağına göre m > m > m dir. (1) Y X Z Yanıt C dir. Şekil II deki gibi (1) numaralı engele gelen atmalar, Şekil III teki gibi yansır. İki engel arasındaki uzaklık d = f – f dir. 2 1 Yanıt C dir. © k cılı n yı a Y n gi Bil 9. tümsek ayna at h Ni F 1 asal F eksen 2 f 1 f 2 Şekil I Şekil I deki çukur aynanın asal eksenine paralel gönderilen iki ışının, tümsek aynadan yansırken asal eksene paralel olması için, aynaların F , F 1 2 odak noktalarının çakışık olması gerekir. Bu durum- da aynalar arasındaki uzaklık d = f – f dir. 2 1 10. Suyun derinliği artınca dalga boyu da artar. I. yargı f1 f2 doğrudur. Kaynağın titreşim frekansı artınca dalga boyu küçü- F 1 lür. II. yargı doğrudur. F 2 Kaynağın ilerleme hızı da dalga boyunu değiştirir. III. yargı da doğrudur. (1) (2) Yanıt E dir. 8 SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 11. 12. Su dalgalarında dalga boyu; dalga kaynağının fre- N kansına, ortamın derinliğine bağlı olduğu gibi dalga kaynağının hareketine de bağlıdır. Derinliği her yer- M de aynı olan bir dalga leğeninde oluşturulan dalga- O sığ ların hızı v, periyodu T olsun. Bir periyotluk sürede derin sığ dalganın aldığı yol; λ = v.T dir. Eğer dalga kaynağı L v hızıyla bir periyotluk süre kadar hareket ettiri- K lirse, aldığı yol x = v . T olur. Kaynağın hareket K K yönünde ölçülen dalga boyu küçülürken, hareket yönünün tersinde ise büyür. Verilen merceğin kırılma indisi içinde bulunduğu ortamın kırılma indisinden daha küçük olduğundan ince kenarlı mercek gibi davranır. K noktası merceğin merkezidir. Bir taraftaki mer- kezde oluşturulan atmalar diğer taraftaki merkezde toplanır. v K K Yanıt A dır. © k cılı Dalga boyunda meydana gelen değişme kaynağın n yı hareket miktarı kadardır. Kaynağın hareket yönün- a Y n de ölçülen dalga boyu; gi Bil at mmin = m – x = T . (v – vK) h Ni dir. Hareket yönünün tersinde ise; m = m + x = T . (v + v ) max K bağıntısı kadardır. Kaynağın hareketinden dolayı dalga boyu değiştiğine göre, ortamın derinliği de- ğişmediği için (v = sabit), gözlenen dalgaların fre- kansı da değişir. Bu durumda minimum frekans; v fmin= mmax ve maksimum frekans ise; v fmax= mmin olur. Dalga kaynağının hareketinden ötürü dalga boyunun ve frekansının değişmesi olayına Doppler Olayı veya Doppler Kayması denir. Yanıt C dir. SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 9 Test 3'ün Çözümleri 3. II numaralı düzenekte dış kısmın kırılma indisi mer- ceğin kırılma indisinden büyüktür. Bu düzenekteki mercek kalın kenarlı mercek gibi davranır. 1. sol sağ III. numaralı düzenek kalın kenarlı mercektir. V. numaralı düzenekte ilk merceğin hem içi hem de dışı aynı ortam olduğundan bu merceği yokmuş gibi G 1 G düşünebiliriz. Böylece bu düzenekte yalnızca kalın 2 K kenarlı mercek görev yapar. K Dalga leğeninde kaynak hareketsiz ise kaynağın oluşturduğu dalgalar, kaynak çevresinde simetriktir. L Dalga kaynağı hareket ederse dalga deseni hare- ket yönünde sıkışır, ters yönde ise seyrekleşir. Yanıt C dir. G gözlemcisi frekansın azaldığını G gözlemcisi 1 2 ise frekansın arttığını görür. Yanıt B dir. © k cılı n yı a Y n gi Bil at h Ni 2. derin derin sığ sığ derin derin I doğru II doğru sığ derin sığ 4. PK – PK = nm 1 2 III böyle 14 – 8 = 2m olmalyd m = 3 cm bulunur. Yanıt C dir. Yanıt E dir. 10 SU DALGALARI ve DOPPLER OLAYI 5. (1) gelen PK1-PK2 15 atmalar 7. = = 2,5 m 6 F 1 F Yol farkı dalga boyunun buçuklu katı olduğundan P 2 noktası düğüm çizgilerinden biri üzerindedir. Hangi (1). engelden düğüm çizgisi üzerinde olduğunu anlamak için dü- yansyan atmalar ğüm koşulunu uygularız. Buradan; 1 Şekil I PK – PK = (n- )m 1 2 2 (1) (2) 15 = (n- 1)6 2 n = 3 . düğüm çizgisi bulunur. F 1 Yanıt C dir. F 2 (2). engele gelen atmalar Şekil II (1) (2) © k cılı n F1 Yayı n F2 Bilgi Nihat 8. PK1-PK2= (n- 21)m 1 52-40= (2- )m 2 (2). engelden 12 yansyan m= = 8 cm 3 atmalar Şekil III 2 Yanıt C dir. Yanıt C dir. 6. Özdeş iki kaynaktan yayılan dalgalar bir girişim de- seni oluşturuyor. Girişim desenindeki düğüm çizgi- lerinin sayısını artırmanın bir yolu leğendeki suyun bir kısmını boşaltmaktır. Su derinliği azalınca dalga 1 boyu küçülür, buna bağlı olarak da desendeki dü- 9. PK1 – PK2 = 2m ğüm çizgilerinin sayısı artar. olduğundan P noktası 1. düğüm çizgisi üzerindedir. Yanıt D dir. Yanıt A dır.
Description:The list of books you might like
