Su Dalgalarında Hız ve Kırılma Practice Questions — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi)

Question 1Question →

Bir dalga leğeninde sabit frekansla çalışan doğrusal dalga kaynağının ürettiği dalgaların, derinliği sabit ve $h_1$ olan $K$ ortamından, derinliği sabit ve $h_2$ olan $L$ ortamına geçişi şekildeki gibi modellenmiştir.

Gelen dalga cephesinin ortamları ayıran ara kesit çizgisiyle yaptığı açı $\theta_1$ , $L$ ortamına geçen (kırılan) dalga cephesinin ara kesit çizgisiyle yaptığı açı $\theta_2$ olup $\theta_1 < \theta_2$ dir.

Buna göre;

I. $L$ ortamındaki su derinliği, $K$ ortamındaki su derinliğinden büyüktür.
II. Kaynağın periyodu artırılırsa dalgaların $L$ ortamındaki yayılma hızı artar.
III. $K$ ortamına bir miktar su eklenerek derinliği artırılırsa ( $h_1 < h_2$ kalacak şekilde), dalgaların $L$ ortamındaki kırılma açısı $\theta_2$ artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

I ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: Yalnız I

Answer

Yalnız I ifadesi doğrudur.

Yalnız I öncülünü içeren seçenek doğrudur. Çünkü theta_1 < theta_2 ilişkisi, dalganın L ortamına geçerken hızlandığını gösterir. Su dalgalarında hız derinlikle doğru orantılı olduğundan, L ortamının derinliği K ortamının derinliğinden daha büyüktür. Periyodun değişmesi hızı etkilemez. K ortamının derinliği artırıldığında ise kırılma açısı theta_2 azalır.

Step-by-Step Solution

1

Dalga cephelerinin ara kesit çizgisiyle yaptığı açılar ile hızlar arasındaki ilişkiyi kurmak.

\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2}

bağıntısı elde edilir.

Kırılma yasasına göre dalganın ilerleme doğrultusunun normalle yaptığı açılar, dalga cephesinin sınır çizgisiyle yaptığı açılara e��ittir ve bu açılar hızlarla doğru orantılıdır.

2

Açılar arasındaki büyüklük ilişkisini kullanarak derinlikleri karşılaştırmak.

\theta_1 < \theta_2 \implies \sin\theta_1 < \sin\theta_2 \implies v_1 < v_2 \implies h_1 < h_2

bulunur. Dolayısıyla L ortamı K ortamından daha derindir.

Su dalgalarının yayılma hızı sadece ortamın derinliğine bağlıdır ve derinlik arttıkça hız artar.

3

Kaynağın periyodunun hız üzerindeki etkisini değerlendirmek.

Kaynağın periyodunun artması hızı etkilemez, L ortamındaki hız (

v_2

) sabit kalır.

Dalgaların yayılma hızı kaynağın periyoduna veya frekansına bağlı olmayıp yalnızca ortamın derinliğine bağlıdır.

4

K ortamının derinliği artırıldığında kırılma açısının nasıl değişeceğini analiz etmek.

K ortamına su eklenip

h_1

artırılırsa

v_1

artar. L ortamına dokunulmadığı için

v_2

değişmez. Kırılma yasasında

\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2}

oranında sağ taraf artar. Gelme açısı

\theta_1

sabit olduğundan eşitliğin sağlanması için paydadaki

\sin\theta_2

azalmalı, yani kırılma açısı

\theta_2

azalmalıdır.

Kırılma yasasına göre gelme açısı sabitken gelen ortamdaki hızın artması, kırılan ortamdaki kırılma açısının azalmasına neden olur.

Key Concept

Su dalgalarında kırılma olayı, dalgaların yayılma hızının yalnızca su derinliğine bağlı olması ve ortam değiştiren dalgaların frekans/periyot değerlerinin değişmemesi prensiplerine dayanır.

Estimated Time:2m 0s

Question 2Question →

Derinliği sabit ve derin olan bir ortamdan, yine kendi içinde derinliği sabit ve sığ olan başka bir ortama geçen doğrusal su dalgalarının bu geçiş sürecindeki davranışı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde frekansı azalır, yayılma sürati ise değişmez.

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde yayılma sürati değişmez, dalga boyu ise küçülür.

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde yayılma sürati azalır ve dalga boyu küçülür.

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde frekansı artar, dalga boyu ise değişmez.

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde yayılma sürati ve frekansı azalır, dalga boyu ise değişmez.

Show answer & explanation

Answer: Dalgaların sığ ortama geçtiğinde yayılma sürati azalır ve dalga boyu küçülür.

Answer

Dalgaların sığ ortama geçtiğinde yayılma sürati azalır ve dalga boyu küçülür.

Doğru seçenek olan ifadedeki gibi, derin ortamdan sığ ortama geçen dalgalar için suyun derinliği azaldığı için yayılma sürati azalır. Dalgaların frekansı sadece kaynağa bağlı olduğundan ortam değişiminden etkilenmez ve sabit kalır.

v = \lambda \cdot f

ilişkisinde frekans sabitken süratin azalması, dalga boyunun da küçülmesine neden olur.

Step-by-Step Solution

1

Dalgaların yayılma süratinin ortama bağlılığını analiz etme.

Su dalgalarının yayılma sürati (

v

) yalnızca ortamın derinliğine bağlıdır. Derin ortamdan sığ ortama geçen dalgalar için derinlik azaldığından dalgaların yayılma sürati de azalır.

Su derinliği ile dalgaların yayılma sürati doğru orantılıdır.

2

Frekansın kaynağa bağlılığını değerlendirme.

Dalgaların frekansı (

f

) yalnızca dalga kaynağına bağlıdır. Dalga oluştuktan sonra ortam değiştirse bile frekansı değişmez, sabit kalır.

Ortam değişimi kaynağın titreşim sıklığını etkilemez.

3

v = \lambda \cdot f

bağıntısını kullanarak dalga boyundaki değişimi bulma.

Frekans (

f

) sabitken, yayılma sürati (

v

) azaldığı için dalga boyu (

\lambda

) da azalır (küçülür).

Dalga boyu, yayılma sürati ile doğru orantılı, frekans ile ters orantılıdır.

Key Concept

Su dalgalarının hızı yalnızca ortamın derinliğine bağlıyken, frekansı yalnızca kaynağa bağlıdır. Hız ve frekans arasındaki ilişki

v = \lambda \cdot f

bağıntısıyla kurulur.

Estimated Time:1m 0s

Question 3Question →

Bir dalga leğeninde sabit frekanslı bir kaynak tarafından üretilen doğrusal su dalgalarının derinlikleri kendi içlerinde sabit olan $K$ , $L$ ve $M$ ortamlarındaki yayılma ve kırılma davranışlarına ilişkin gözlemler şu şekildedir:

* Dalgalar $K$ ortamından $L$ ortamına geçerken dalga boyları küçülmektedir.
* Dalgaların $L$ ortamından $M$ ortamına geçişinde, yayılma doğrultusunun yüzey normali ile yaptığı açılar sırasıyla $\theta_L$ ve $\theta_M$ olup $\theta_L < \theta_M$ ilişkisi bulunmaktadır.
* Dalgalar $K$ ortamından $M$ ortamına geçerken dalga boyları büyümektedir.

Buna göre; $K$ , $L$ ve $M$ ortamlarının derinlikleri olan $h_K$ , $h_L$ ve $h_M$ değerlerini en derinden en sığ olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Ortamların derinliklerinin en derinden en sığ olana doğru doğru sıralaması

h_M > h_K > h_L

şeklindedir.

Doğru sıralama en derinden en sığ olana doğru

h_M > h_K > h_L

şeklindedir. Su dalgalarının sabit frekanstaki hızı ve dalga boyu derinlikle doğru orantılıdır. Dalgaların

K

'den

L

'ye geçişinde dalga boyunun küçülmesi derinliğin azaldığını (

h_K > h_L

),

K

'den

M

'ye geçişinde dalga boyunun büyümesi ise derinliğin arttığını (

h_M > h_K

) gösterir.

L

'den

M

'ye geçerken kırılma açısının büyümesi de dalgaların hızlandığını teyit eder (

h_M > h_L

). Bu durumda en derin ortam

M

, en sığ ortam ise

L

olur.

Step-by-Step Solution

1

K ve L ortamlarının derinliklerini dalga boyu değişimi üzerinden karşılaştırmak.

h_K > h_L

ilişkisi bulunur.

Dalgaların frekansı kaynağa bağlıdır ve ortam değişiminden etkilenmez. Dalga boyu formülü

\lambda = v/f

şeklindedir. Dalga boyu

K

'den

L

'ye geçerken küçüldüğüne göre dalgaların yayılma hızı azalmıştır (

v_K > v_L

). Su dalgalarında hız derinlikle doğru orantılı olduğundan

h_K > h_L

sonucuna varılır.

2

L ve M ortamlarının derinliklerini kırılma açıları üzerinden karşılaştırmak.

h_M > h_L

ilişkisi bulunur.

Su dalgalarında kırılma kanununa göre

\frac{\sin \theta_L}{\sin \theta_M} = \frac{v_L}{v_M}

bağıntısı geçerlidir.

\theta_L < \theta_M

verildiğine göre

\sin \theta_L < \sin \theta_M

olur ve bu durum

v_L < v_M

olduğunu gösterir. Hız derinlikle doğru orantılı olduğundan

h_M > h_L

elde edilir.

3

K ve M ortamlarının derinliklerini dalga boyu değişimi üzerinden karşılaştırmak.

h_M > h_K

ilişkisi bulunur.

Dalgalar

K

ortamından

M

ortamına geçerken dalga boyları büyümektedir. Sabit frekansta dalga boyunun büyümesi hızın arttığını gösterir (

v_M > v_K

). Bu da

M

ortamının

K

ortamından daha derin olduğu anlamına gelir (

h_M > h_K

).

4

Elde edilen tüm derinlik ilişkilerini birleştirerek büyükten küçüğe sıralamak.

h_M > h_K > h_L

sıralaması elde edilir.

Elde edilen

h_K > h_L

,

h_M > h_L

ve

h_M > h_K

ilişkileri bir araya getirildiğinde en derin ortamın

M

, en sığ ortamın ise

L

olduğu görülür.

Key Concept

Su dalgalarında yayılma hızının derinliğe bağlılığı ve Snell kırılma kanunu

Estimated Time:2m 0s

Question 4Question →

Bir dalga leğeninde doğrusal su dalgalarının derinliği kendi içinde sabit olan $X$ bölgesinden, yine derinliği kendi içinde sabit olan $Y$ bölgesine geçişi üstten görünümüyle şekildeki gibi modellenmiştir. Dalgaların $X$ bölgesindeki dalga cephelerinin ayırıcı yüzeyle yaptığı açı $\theta_1$ , $Y$ bölgesindeki dalga cephelerinin ayırıcı yüzeyle yaptığı açı ise $\theta_2$ olup $\theta_1 > \theta_2$ olduğu bilinmektedir.

Buna göre; $X$ ve $Y$ bölgelerinde ilerleyen su dalgalarına ait;

I. frekans,
II. yayılma sürati,
III. dalga boyu

niceliklerinden hangileri $X$ bölgesinde, $Y$ bölgesindekine göre daha büyüktür?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

II ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: II ve III

Answer

Yayılma sürati ve dalga boyu

Su dalgalarının yayılma sürati yalnızca ortamın derinliğine bağlıdır. Kırılma açısı azaldığı için dalga derin ortamdan sığ ortama geçmiştir, bu nedenle

X

bölgesindeki yayılma sürati

Y

bölgesindekine göre daha büyüktür. Dalga boyu ile sürat doğru orantılı olduğundan

X

bölgesindeki dalga boyu da daha büyüktür. Frekans ise yalnızca kaynağa bağlı olduğundan her iki bölgede de aynıdır. Dolayısıyla yayılma sürati ve dalga boyu

X

bölgesinde daha büyüktür.

Step-by-Step Solution

1

Dalgaların frekanslarının ortama bağlılığını değerlendirmek.

Su dalgalarının frekansı yalnızca kaynağa bağlıdır. Ortam değiştiren dalgaların frekansı değişmez (

f_X = f_Y

).

Kaynak sabit frekansla çalıştığından dalga leğeninin farklı derinlikteki bölgelerinde de frekans aynı kalır.

2

Dalgaların bölgelerdeki yayılma süratlerini karşılaştırmak.

Dalgalar X bölgesinden Y bölgesine geçerken doğrultu değiştirmiştir.

\theta_1 > \theta_2

olduğundan dalgalar sığ ortama geçerken yavaşlamış ve sınıra yaklaşmıştır. Bu durumda X bölgesi Y bölgesine göre daha derindir (

h_X > h_Y

) ve sürati daha büyüktür (

v_X > v_Y

).

Su dalgalarının yayılma sürati ortamın derinliği ile doğru orantılıdır. Snell yasasına göre daha büyük açı yapan bölgedeki sürat daha büyüktür.

3

Dalgaların bölgelerdeki dalga boylarını karşılaştırmak.

Dalga boyu ile sürat arasında

\lambda = \frac{v}{f}

ilişkisi vardır. Frekans sabit olduğundan, süratin daha büyük olduğu X bölgesindeki dalga boyu da Y bölgesindekine göre daha büyüktür (

\lambda_X > \lambda_Y

).

Sabit frekansta dalga boyu yayılma sürati ile doğru orantılıdır.

Key Concept

Su dalgalarında hız ve kırılma ilişkisi

Estimated Time:2m 0s

Su Dalgalarında Hız ve Kırılma

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes