Yay Dalgaları



Yay dalgalarının hem enine hem de boyuna dalga olduğunu söylemiştik. Sarmal bir yay Şekil I deki gibi yukarı aşağı oynatıldığında oluşan dalgaların ilerleme doğrultusu titreşim doğrultusuna dik olduğundan enine dalga elde edilmiş olur.

Aynı sarmal yay Şekil lll teki gibi çekilip bırakıldığında dalganın ilerleme doğrultusu çekilme doğrultusunda olduğundan boyuna dalga elde edilmiş olur.



Şekil lll teki gibi gergin bir tele yukarı aşağı bir kuvvet uygulandığında Şekil IV teki gibi kısa süreli bir sarsıntı elde edilir. Kısa süreli bu sarsıntıya atma denir. Oluşan atmanın iki ucu arasındaki x mesafesine genişlik, tepe noktasının denge konumundan olan y uzaklığına genlik denir.

Şekildeki gibi F kuvveti ile gerilen l uzunluklu m kütleli yayda oluşturulan atmanın hızı;



  • Tele uygulanan kuvvete
  • Birim uzunluğun kütlesine (Boyca Yoğunluk) bağlıdır.

Dalganın hızı V ise;

Ağır ya da kalın yayın μ sabiti büyük, hafif ya da ince yayın μ sabiti küçük olur. Bu nedenle kalın yayda dalganın hızı küçük, ince yayda dalganın hızı büyük olur.

 



Frekans: Kaynağın saniyedeki titreşim sayısıdır. f ile gösterilir. Birimi s-1 dir.

Periyot: Kaynağın bir dalgayı üretmesi için geçen süredir. T ile gösterilir. Birimi s dir.

Dalga Boyu: Bir periyotluk sürede dalganın aldığı yoldur. λ ile gösterilir. Birimi metredir. Frekans, dalga boyu ve hız arasındaki ilişki λ.f = v dir.

Bir dalga kaynağının ürettiği dalgaların frekansı, kaynağın frekansına eşittir. Kaynağın frekansı değişmedikçe dalganın frekansı değişmez. Dalga ortam değiştirdiğinde dalga boyu ve hızı değiştiği halde frekansı değişmez.

Atmanın ilerlemesi ve Üzerindeki Noktaların Titreşim Yönü

Atma sağa doğru ilerlerken atma üzerindeki noktadan verilen oklar yönünde titreşir. Bu noktaların titreşim yönü bulunurken atmanın bir süre sonraki konumu çizilerek noktaların titreşim yönü bulunur. Şekildeki atma sağa doğru ilerlerken, C ucu yukarıya hareket ederken B-C arasındaki bütün noktalar yukarıya, A-B arasındaki bütün noktalarda aşağıya hareket eder.

Yukarıdaki şekilde X, Y, Z, P dalgalarının ilerleme yönü verilmiş. Dalgalar üzerindeki noktaların ise titreşim yönü verilmiştir. Bütün dalgalarda tepe ya da çukur noktaları olan L noktasının daima denge konumuna doğru olduğu görülmektedir. Y dalgası sol tarafa ilerlerken K noktası yukarı, M noktası aşağıya doğru hareket eder. Z dalgası sağa doğru ilerlerken M ucu aşağıya K ucu yukarıya doğru titreşir.

Yukarıda verilen periyodik bir dalganın sağa doğru ilerlerken Üzerlerindeki noktaların titreşim yönleri şekildeki gibi gösterilmiştir.

Atmaların Yansıması

Gergin bir telde ilerleyen atma sabit ya da serbest uçtan yansıması aşağıdaki gibi olur.

1. Sabit Uçtan Yansıma

Yukarıdaki şekillerde her bir atmanın sabit engele çarpma- dan önceki haliyle çarptıktan sonraki hali alt alta verilmiştir. Sabit engele çarpan atma çarpmadan evvel baş yukarı iken çarptıktan sonra baş aşağı olur. Atmanın hızı genliği ve genişliği değişmez. Engele ilk çarpan uçları K noktası olduğu için yansıyınca en önde olan uçları yine K noktası olur.

2. Serbest Uçtan Yansıma

Serbest uca gelen atma baş yukarı ise yansıdıktan sonra da baş yukarı olur. Yansıyan atmanın hızı, genliği ve genişliği değişmez. Engele ilk ulaşan ucu yansıdıktan sonra yine en önde olur.

Atmaların Birbiri İçinden Geçişi

Atmalar aynı yayda ilerlerken anlık olarak birbirleriyle karşılaşır. Karşılaşma anında birbirlerini bir an için güçlendirir ya da söndürürler. Şekil I deki gibi aynı telde birbirlerine doğru ilerleyen K ve L atmaları bir müddet sonra Şekil lll teki gibi birbirlerini güçlendirerek bir an maksimum genlikli atma elde edilir. Daha sonra atmalar hız, genlik ve genişliklerini değiştirmeden yollarına devam eder. (Şekil IV)

Aynı gergin telde oluşturulmuş K ve L atmaları Şekil I ve ll deki gibi birbirlerine doğru hareket ederken Şekil III teki gibi bir an alt alta gelirler. Genlikleri ve genişlikleri eşit olduğundan birbirlerini anlık olarak söndürürler. Daha sonra birbiri içinden geçerek hız, genlik ve genişliklerini değiştirmeden yollarına devam ederler. (Şekil IV ve V). Birbirleriyle karşılaşan atmaların genlikleri farklıysa cebirsel işlem yapılır. Baş yukarı ilerleyen atmalardan biri 3 birim diğeri 2 birim genlikli iken karşılaştıkları anda 3+2 = 5 birim genlikli atma elde edilir. Atmalardan biri baş yukarı diğeri baş aşağı ise 3-2 = 1 birim genlikli atma elde edilir.

Atmaların İletilmesi

Bir yayda ilerleyen atma farklı kalınlıktaki bir yaya geldiğinde bir kısmı yansırken bir kısmı iletilir. Atmanın iletileni ve yansıyanı yayın kalınlığına (ağırlığına) ya da inceliğine (hafifliğine) göre belirlenir. Daha önce ifade edildiği gibi yay dalgalarının hızı ve genişliği yayın (ortamın) kalınlığına bağlıdır. Kalın yaydaki atmanın hızı ince yaydaki atmanın hızından küçüktür.

a) İnce Yaydan Kalın Yaya iletilmesi

İnce ve kalın yay Şekil I deki gibi birleştirilip ince yaydan Şekil ll deki gibi bir atma gönderiliyor. Gelen atmanın bir kısmı kalın yaya iletilirken bir kısmı O bağlantı noktasından yansır.

  • Gelen atma ile yansıyan atma aynı yayda olduğundan hızları ve genişlikleri eşit büyüklükte olur. Kalın yaya iletilen atmanın hızı ve genişliği ise azalır.
  • Gelen atmanın genliği hem yansıyan hem de iletilen atmanın genliğinden daha büyük olur.
  • Yansıyan ve iletilen atmaların genlikleri arasındaki ilişki belli değildir.

b) Kalın Yaydan İnce Yaya İletilme

Kalın ve ince yay Şekil I deki gibi birleştirilerek kalın yaydan ince yaya Şekil II deki gibi bir atma gönderiliyor. Atma O bağlantı noktasına geldiğinde bir kısmı iletilirken bir kısmı da Şekil III teki gibi ters dönmeden yansır. Baş yukarı gelen atma kalın yaydan ince yaya ulaştığında O noktası serbest uç gibi davranarak yine baş yukarı yansır.

  • Gelen atma ile yansıyan atma aynı yayda olduğundan hızları ve genişlikleri eşit büyüklükte olur.
  • İnce yaya iletilen atmanın hızı ve genişliği artar.
  • Gelen atmanın genliği yansıyan ve iletilen atmanın genliğinden büyük olur.
  • Yansıyan ve iletilen atmanın genliği kıyaslanamaz.

Su Dalgaları konusuna gitmek için tıklayın.

Etiketler:

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış.

Yorum Yaz

Rastgele Ders Videoları