Question

Difficulty: Very hardSu Dalgalarında Girişim

Derinliği her yerde aynı olan bir dalga leğeninde, aynı fazda ve periyodik olarak çalışan özdeş iki noktasal dalga kaynağı dd uzaklığıyla yerleştirilmiştir. Bu kaynaklar λ1\lambda_1 dalga boylu dalgalar üretirken girişim desenindeki bir PP noktası merkez doğrusunun sağındaki 3. düğüm çizgisi üzerinde yer almaktadır. Kaynakların frekansı değiştirilmeden dalga leğenine bir miktar su ilave edildiğinde dalgaların yayılma hızı \%25 oranında artmaktadır. Buna göre, yeni durumda aynı PP noktası merkez doğrusunun sağındaki kaçıncı girişim çizgisi üzerinde yer alır?

Answer: 4

Answer

Yeni durumda P noktası merkez doğrusundan itibaren 4. girişim çizgisi (2. dalga katarı) üzerinde yer alır.
P noktasının başlangıçtaki yol farkı 25λ12{}5\lambda_1 olarak bulunur. Su derinliğinin artmasıyla hızı \%25 artan dalgaların boyu 125λ11{}25\lambda_1 olur. Yol farkı değişmediğinden, yeni dalga boyunun 2 katına (2λ22\lambda_2) eşit olur ve bu da noktayı 2. dalga katarı yapar. Merkez doğrusundan itibaren çizgiler sayıldığında 2. dalga katarı 4. sıraya denk gelir.

Step-by-Step Solution

1
İlk durumda P noktasının yol farkını bulunuz.
ΔS=25λ1\Delta S = 2{}5\lambda_1
P noktası ilk durumda 3. düğüm çizgisi üzerinde olduğu için ΔS=(n05)λ1\Delta S = (n - 0{}5)\lambda_1 formülünden n=3n=3 için yol farkı 25λ12{}5\lambda_1 olur.
2
Su eklenmesi sonrası yeni dalga boyunu hesaplayınız.
λ2=125λ1\lambda_2 = 1{}25\lambda_1
Frekans sabitken dalga hızı \%25 arttığında dalga boyu da aynı oranda artarak 125λ11{}25\lambda_1 olur.
3
P noktasının yeni durumdaki girişim çizgisini belirleyiniz.
2. dalga katarı
Yol farkı değişmediğinden ΔS=25λ1=2λ2\Delta S = 2{}5\lambda_1 = 2\lambda_2 olur. Yol farkı dalga boyunun tam katı olduğu için nokta 2. dalga katarı üzerindedir.
4
Çizgileri merkez doğrusundan itibaren sırayla sayarak kaçıncı sırada olduğunu bulunuz.
4. çizgi
Sıralama 1. düğüm, 1. katar, 2. düğüm, 2. katar şeklinde olduğundan 2. dalga katarı 4. sıradadır.

Key Concept

Su dalgalarında girişim çizgilerinin yol farkı ve dalga boyu ilişkisi ile çizgi sıralaması.
Rate this question