Examkin

Soru

Zorluk: OrtaSu Dalgalarında Girişim

Su yüksekliği kabın her yerinde eşit olan bir düzenekte, aynı anda çalıştırılan özdeş iki noktasal kaynak ff frekanslı dalgalar yaymaktadır. Bu dalgaların oluşturduğu girişim desenindeki bir PP noktası 1. düğüm çizgisi üzerindedir.

**Kaynakların titreşim frekansı 2f2f değerine çıkarılırsa,**

I. Dalgaların yayılma hızı iki katına çıkar.
II. PP noktası 1. dalga katarı (karın çizgisi) üzerinde yer alır.
III. Oluşan girişim desenindeki toplam çizgi sayıs�� artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

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

Cevap

II ve III
Doğru olan seçenek, II ve III. ifadeleri içeren seçenektir. Çünkü su yüksekliği sabit olduğundan dalga hızı değişmez. Frekans iki katına çıktığında dalga boyu yarıya iner, bu da P noktasının yol farkının yeni dalga boyunun tam katı (1 katı) olmasına neden olarak noktayı 1. dalga katarı yapar. Ayrıca dalga boyu küçüldüğü için kaynaklar arasına daha fazla girişim çizgisi sığar ve toplam çizgi sayısı artar.

Adım Adım Çözüm

1
Dalga hızının bağlı olduğu değişkenleri analiz etmek.
Dalgaların yayılma hızı yalnızca ortamın derinliğine bağlıdır. Ortam derinliği sabit olduğundan, kaynakların frekansı değişse bile dalga hızı değişmez. Bu nedenle I. yargı yanlıştır.
Dalgaların hızının ortama bağlı olduğu temel ilkesini uygulamak.
2
Frekans değişimi sonrasında P noktasının girişim çizgisini belirlemek.
Başlangıçta P noktası 1. düğüm çizgisi üzerinde olduğundan yol farkı ΔS=(1−0.5)λ=0.5λ\Delta S = (1 - 0.5)\lambda = 0.5\lambda olur. Frekans 2f2f yapıldığında dalga boyu λ′=λ/2\lambda' = \lambda/2 olur. Yol farkı sabit kalacağından ΔS=0.5λ=λ′\Delta S = 0.5\lambda = \lambda' yazılır. Yol farkı yeni dalga boyunun tam katı olduğundan (ΔS=1⋅λ′\Delta S = 1 \cdot \lambda'), P noktası 1. dalga katarı üzerinde yer alır. Bu nedenle II. yargı doğrudur.
Yol farkı formüllerini kullanarak noktanın yeni girişim desenindeki yerini matematiksel olarak hesaplamak.
3
Frekans değişiminin toplam çizgi sayısına etkisini belirlemek.
Frekans arttığında dalga boyu küçülür. Girişim çizgileri arasındaki mesafe dalga boyu ile doğru orantılıdır (ardışık çizgiler arası uzaklık λ/4\lambda/4 kadardır). Dalga boyu küçüldüğünde çizgiler birbirine yaklaşır ve kaynaklar arasına daha fazla çizgi sığabilir. Dolayısıyla toplam çizgi sayısı artar. Bu nedenle III. yargı doğrudur.
Dalga boyu ile girişim deseni çizgilerinin sıklığı arasındaki ilişkiyi kurmak.

Anahtar Kavram

Su dalgalarında girişim deseni özellikleri ve frekans değişiminin etkisi

Alternatif Yöntem

Matematiksel formüller yerine şematik çizimler yardımıyla dalga boyunun ardışık dalga tepeleri ve çukurları arasındaki mesafe olarak yarıya indiğini çizerek P noktasının yeni düğüm/katar çizgileri üzerindeki yeri doğrudan tespit edilebilir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Su Dalgalarında Girişim

Bu konudan daha fazla soru