Examkin

Question

Difficulty: HardDoppler Olayı

Rüzgarsız durgun bir hava ortamında, doğrusal bir ray üzerinde sabit vv hızıyla hareket eden bir trenin üzerindeki ses kaynağı, havaya göre sabit f0f_0 frekanslı ses dalgaları yaymaktadır. Trenin hareket doğrultusunda, rayın kenarında durgun durmakta olan Canan ile trenin arkasından trene doğru (trenle aynı yönde) sabit vv hızıyla koşmakta olan Demir bulunmaktadır.

Buna göre;

I. Canan'ın algıladığı sesin frekansı fC>f0f_C > f_0 dır.

II. Demir'in algıladığı sesin frekansı fD=f0f_D = f_0 dır.

III. Canan ve Demir'e ulaşan ses dalgaların��n havaya göre yayılma hızları eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. D
    I ve III
  5. I, II ve IIIAnswer

Answer

Canan'ın algıladığı frekansın büyük olması, Demir'in algıladığı frekansın kaynak frekansına eşit olması ve her iki gözlemci için dalga yayılma hızlarının eşit olması yönündeki ifadelerin tamamı doğrudur.
Ses kaynağı Canan'a doğru hareket ettiği için Canan daha yüksek frekansta bir ses duyar. Demir ve kaynak aynı doğrultuda aynı hızla hareket ettiklerinden aralarındaki mesafe değişmez ve Demir sesin gerçek frekansını duyar. Dalgaların yayılma hızları ise yalnızca ortama bağlı olup her iki gözlemci için de aynı hava ortamı geçerli olduğundan eşittir. Bu nedenlerle verilen tüm öncüller doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Canan için Doppler etkisini analiz etme
Canan durgundur ve kaynak (tren) ona doğru vv hızıyla yaklaşmaktad��r. Kaynak gözlemciye yaklaştığında gözlemciye ulaşan dalga boyu sıkışarak küçülür. Dalga boyunun küçülmesi algılanan frekansı artırır (fC>f0f_C > f_0). Dolayısıyla I. öncül doğrudur.
Yaklaşan ses kaynaklarında gözlemcinin duyduğu sesin frekansı kaynağın kendi frekansından daha büyüktür.
2
Demir için Doppler etkisini analiz etme
Demir ve tren aynı yönde aynı vv süratiyle hareket etmektedir. Bu durumda Demir ile tren arasındaki mesafe sabit kalır. Bağıl hız sıfır olduğu için Demir ses dalgalarını frekans kayması olmadan algılar (fD=f0f_D = f_0). Dolayısıyla II. önc��l doğrudur.
Kaynak ve gözlemci arasındaki mesafe zamanla değişmiyorsa Doppler olayı gerçekleşmez ve frekansta bir kayma algılanmaz.
3
Ses dalgalarının yayılma hızlarını karşılaştırma
Ses dalgalarının yayılma hızı sadece ortamın fiziksel özelliklerine (sıcaklık, basınç, yoğunluk vb.) bağlıdır. Kaynağın ya da gözlemcinin hareketi dalgaların ortamdaki yayılma hızını etkilemez. Her iki gözlemci de aynı durgun hava ortamında olduğundan onlara ulaşan ses dalgalarının yayılma hızları eşittir (vC=vD=vsesv_C = v_D = v_{ses}). Dolayısıyla III. öncül doğrudur.
Mekanik dalgaların yayılma hızı kaynak ve gözlemciden bağımsız olarak yalnızca ortama bağlıdır.

Key Concept

Doppler olayı; gözlemcinin algıladığı frekansın kaynak ve gözlemcinin bağıl hareketine bağlı olarak değişmesi olayıdır. Dalganın ortamdaki yayılma hızı ise kaynak ve gözlemcinin hızından bağımsız olup yalnızca ortamın özelliklerine bağlıdır.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question

Topics

Doppler Olayı

More questions from this topic