🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Fizik
💡 10. Sınıf Fizik: Dalga hareketi çizimi Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Fizik: Dalga hareketi çizimi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir periyodik dalga modelinde, ardışık iki dalga tepesi arasındaki yatay mesafe \( 12 \) cm olarak ölçülmüştür. Ayrıca dalganın denge konumundan maksimum ayrılma mesafesi \( 4 \) cm'dir.
Buna göre, bu dalganın dalga boyu (\( \lambda \)) ve genliği (\( A \)) kaç cm'dir?
Buna göre, bu dalganın dalga boyu (\( \lambda \)) ve genliği (\( A \)) kaç cm'dir?
Çözüm:
Dalga hareketinin temel özelliklerini belirleyelim:
- Dalga Boyu (\( \lambda \)): Periyodik bir dalga üzerinde aynı özelliğe sahip ardışık iki nokta (örneğin iki tepe veya iki çukur) arasındaki mesafedir. Soruda bu mesafe \( 12 \) cm olarak verilmiştir.
\( \lambda = 12 \) cm - Genlik (\( A \)): Dalganın denge konumundan (merkez hattından) olan maksimum uzaklığıdır. Soruda bu mesafe \( 4 \) cm olarak verilmiştir.
\( A = 4 \) cm
Örnek 2:
Esnek bir yay üzerinde oluşturulan ve sağa doğru ilerleyen bir baş yukarı atma (pulse) düşünelim. Atma üzerindeki K noktası ön tarafta, L noktası tam tepede ve M noktası ise arka taraftadır.
Atma ilerlerken K, L ve M noktalarının titreşim yönlerini (yukarı/aşağı) betimleyiniz.
Atma ilerlerken K, L ve M noktalarının titreşim yönlerini (yukarı/aşağı) betimleyiniz.
Çözüm:
Atmanın ilerleme yönüne göre ortamdaki noktaların titreşim yönlerini bulmak için atmanın bir anlık sonraki konumunu hayal ederiz:
- K Noktası (Ön Taraf): Atma sağa ilerlediği için ön taraftaki noktalar denge konumundan uzaklaşarak yukarı doğru hareket eder.
👉 Titreşim yönü: Yukarı - L Noktası (Tepe): Tam tepe noktasındaki tanecik anlık olarak durur ve bir sonraki aşamada aşağı inmeye başlar.
👉 Titreşim yönü: Aşağı (inişe geçer) - M Noktası (Arka Taraf): Atma uzaklaştığı için arka taraftaki noktalar denge konumuna geri döner.
👉 Titreşim yönü: Aşağı
Örnek 3:
Eşit kare bölmeli bir düzlemde, \( t = 0 \) anındaki görünümü verilen bir dalganın ardışık bir tepe ve bir çukur noktası arasındaki yatay mesafe \( 3 \) birimdir.
Bu dalganın bir tam dalga boyu (\( \lambda \)) kaç birimdir?
Bu dalganın bir tam dalga boyu (\( \lambda \)) kaç birimdir?
Çözüm:
Dalga boyu tanımını kullanarak adım adım ilerleyelim:
- Bir tam dalga; bir tepe ve bir çukurdan oluşur.
- Ardışık bir tepe ile bir çukur arasındaki yatay mesafe, dalga boyunun yarısına (\( \lambda \div 2 \)) eşittir.
- Soruda bu mesafe \( 3 \) birim olarak verilmiştir.
- Denklemi kuralım:
\( \lambda \div 2 = 3 \) - Buradan dalga boyunu çekersek:
\( \lambda = 3 \times 2 = 6 \) birim bulunur.
Örnek 4:
Durgun bir su yüzeyine bir taş atıldığında oluşan dairesel su dalgalarını düşünelim.
1. Bu dalgaların çiziminde iç içe geçmiş halkalar neyi temsil eder?
2. Taşın düştüğü merkezden uzaklaştıkça dalgaların genliği neden azalır?
1. Bu dalgaların çiziminde iç içe geçmiş halkalar neyi temsil eder?
2. Taşın düştüğü merkezden uzaklaştıkça dalgaların genliği neden azalır?
Çözüm:
Günlük hayattaki bu olay dalga mekaniğinin en güzel örneğidir:
- Halkaların Anlamı: Çizilen her bir halka genellikle dalga tepelerini temsil eder. İki halka arasındaki mesafe ise dalga boyunu (\( \lambda \)) verir. 💡
- Genliğin Azalması: Taşın suya verdiği enerji, dalga yayıldıkça daha geniş bir alana (çevreye) dağılır. Enerji korunduğu ancak daha büyük bir kütleye yayıldığı için birim noktadaki enerji miktarı azalır.
- Bu durum, dalganın yüksekliğinin yani genliğinin giderek küçülmesine neden olur.
Örnek 5:
Bir dalga leğeninde oluşturulan periyodik dalgaların uzanım-konum grafiği inceleniyor. Grafikte ardışık iki tepe arasındaki mesafe \( 10 \) cm olarak verilmiştir. Kaynak \( 2 \) saniyede \( 1 \) tam dalga ürettiğine göre, bu dalgaların yayılma hızı (\( v \)) kaç cm/s olur?
Çözüm:
Verilenleri fiziksel niceliklere dönüştürelim:
- Ardışık iki tepe arası mesafe dalga boyudur: \( \lambda = 10 \) cm.
- \( 2 \) saniyede \( 1 \) tam dalga üretilmesi, periyodun (\( T \)) \( 2 \) saniye olduğu anlamına gelir: \( T = 2 \) s.
- Hız formülünü uygulayalım:
\( v = \lambda \div T \) - Değerleri yerine koyalım:
\( v = 10 \div 2 = 5 \) cm/s
Örnek 6:
Aynı ortamda ilerleyen, aynı genlikli biri baş yukarı diğeri baş aşağı olan iki özdeş atma karşılaştığında (üst üste bindiğinde) o andaki görünüm nasıl olur? Bu olaya ne ad verilir?
Çözüm:
Dalgaların üst üste binme ilkesini (süperpozisyon) uygulayalım:
- Görünüm: Baş yukarı atmanın genliği (\( +A \)) ile baş aşağı atmanın genliği (\( -A \)) tam üst üste geldiğinde birbirini yok eder.
\( +A + (-A) = 0 \) - O an için yay üzerinde anlık olarak düz bir çizgi oluşur.
- Olayın Adı: Bu duruma yıkıcı girişim (sönümleme) denir.
Örnek 7:
Bir Slinky (oyuncak yay) üzerinde iki farklı dalga oluşturuluyor:
1. Yayı ileri-geri itip çekerek oluşturulan dalga.
2. Yayı yukarı-aşağı sallayarak oluşturulan dalga.
Bu dalgaların çizimsel farklarını ve türlerini açıklayınız.
1. Yayı ileri-geri itip çekerek oluşturulan dalga.
2. Yayı yukarı-aşağı sallayarak oluşturulan dalga.
Bu dalgaların çizimsel farklarını ve türlerini açıklayınız.
Çözüm:
Yay üzerindeki titreşim doğrultusuna göre dalgaları sınıflandırırız:
- Boyuna Dalga (İleri-Geri): Titreşim doğrultusu ile yayılma doğrultusu paraleldir. Çizimde sıkışma (merkezde toplanma) ve seyrekleme (açılma) bölgeleri olarak gösterilir.
👉 Örnek: Ses dalgaları. - Enine Dalga (Yukarı-Aşağı): Titreşim doğrultusu ile yayılma doğrultusu birbirine diktir. Çizimde tepe ve çukur noktaları olan klasik sinüs eğrisi şeklinde gösterilir.
👉 Örnek: Işık veya elektromanyetik dalgalar.
Örnek 8:
Sabit uca doğru ilerleyen baş yukarı bir atmanın, uca tamamen çarptıktan sonraki yansıyan halinin çizimi nasıl olur? (Atmanın ön tarafı dik, arka tarafı eğimlidir).
Çözüm:
Sabit uçtan yansıma kurallarını uygulayalım:
- Ters Dönme: Sabit uca çarpan atma takla atar. Yani baş yukarı gelen atma, baş aşağı olarak geri döner.
- Öncü Kısım: Atmanın uca ilk çarpan kısmı, yansımadan sonra da en önde gider. Soruda ön tarafın dik olduğu söylenmişti; o halde yansıyan atmanın da ön (ilerleyen) tarafı dik olacaktır.
- Şekil: Sonuç olarak; denge konumunun altında (baş aşağı), sola doğru ilerleyen ve sol tarafı (önü) dik olan bir atma çizilir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-fizik-dalga-hareketi-cizimi/sorular