Examkin

Soru

Zorluk: OrtaDoppler Olayı

Hava sıcaklığının her yerde aynı ve sabit olduğu rüzgarsız bir günde, sabit frekanslı ses dalgaları yayan bir kaynak yatay ve doğrusal bir yolda sabit vkv_k süratiyle şekilde gösterilen yönde hareket etmektedir. Yol üzerinde hareketsiz duran Ali kaynağın arkasında, Veli ise önünde (kaynağın hareket yönünde) bulunmaktadır.

Buna göre, kaynağın hareketi süresince;
I. Veli'ye doğru yayılan ses dalgalarının havadaki sürati, Ali'ye doğru yayılan dalgalarınkinden büyüktür.
II. Veli'nin algıladığı sesin frekansı, Ali'nin algıladığı sesin frekansından büyüktür.
III. Ali'nin algıladığı ses dalgalarının dalga boyu, Veli'nin algıladığı ses dalgalarının dalga boyundan büyüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız II
  2. B
    I ve II
  3. C
    I ve III
  4. II ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Algılanan frekansların Veli için Ali'ninkinden büyük olduğunu ve Ali'nin algıladığı dalga boyunun Veli'ninkinden büyük olduğunu belirten, dolayısıyla II ve III yargılarının doğru olduğunu ifade eden seçenek doğrudur.
Ses dalgalarının yayılma sürati sadece ortamın özelliklerine bağlı olup sabit olduğundan I. yargı yanlıştır. Kaynak Veli'ye yaklaştığı için Veli sesi daha tiz, Ali'den uzaklaştığı için Ali sesi daha pes algılar; dolayısıyla II. yargı doğrudur. Sürat sabitken dalga boyu ile frekans ters orantılı olduğundan, frekansı küçük algılayan Ali için dalga boyu daha büyük olur; dolayısıyla III. yargı doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Ses dalgalarının yayılma süratinin neye bağlı olduğunu belirlemek.
Dalgaların Ali ve Veli'ye doğru yayılma süratleri birbirine eşittir (vAli=vVeli=vv_{Ali} = v_{Veli} = v).
Mekanik dalgaların yayılma sürati yalnızca yayıldıkları ortamın fiziksel özelliklerine bağlıdır. Ortam durgun hava ve sıcaklık her yerde aynı olduğundan dalga sürati sabittir; kaynağın hareket yönü ve hızı dalga süratini etkilemez.
2
Gözlemcilerin algıladığı frekansları karşılaştırmak.
Veli'nin algıladığı sesin frekansı kaynağın orijinal frekansından büyük, Ali'ninki ise küçük olur (fVeli>f0>fAlif_{Veli} > f_0 > f_{Ali}).
Doppler olayında, ses kaynağı gözlemciye yaklaştıkça gözlemci sesi daha yüksek frekansta (tiz), gözlemciden uzaklaştıkça daha düşük frekansta (pes) algılar. Kaynak Veli'ye yaklaşırken Ali'den uzaklaşmaktadır.
3
Dalga boyları arasındaki ilişkiyi tespit etmek.
Ali'nin algıladığı dalga boyu Veli'ninkinden büyüktür (λAli>λVeli\lambda_{Ali} > \lambda_{Veli}).
Dalga boyu, sürat ve frekans arasındaki ilişki v=λ⋅fv = \lambda \cdot f bağıntısıyla verilir. Sürat (vv) sabit olduğundan, algılanan frekans ile algılanan dalga boyu ters orantılıdır. Frekansı daha küçük algılayan Ali için dalga boyu daha büyük olur.

Anahtar Kavram

Doppler etkisinde dalga boyu, frekans ve dalga sürati arasındaki ilişkiler

Alternatif Yöntem

Matematiksel oranlar yerine dalga cephelerinin sıkışması görselleştirilebilir. Kaynağın önünde dalga tepeleri sıkışarak dalga boyunu küçültürken, arkasında dalga boyunu büyütür. Sürat sabit tutulup dalga boyu ile frekansın ters orantılı olduğu yorumu doğrudan yapılabilir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Doppler Olayı

Bu konudan daha fazla soru