Examkin

Soru

Zorluk: ZorSu Dalgalarında Hız ve Kırılma

Bir dalga leğeninde sabit frekansla çalışan doğrusal dalga kaynağının ürettiği dalgaların, derinliği sabit ve h1h_1 olan KK ortamından, derinliği sabit ve h2h_2 olan LL ortamına geçişi şekildeki gibi modellenmiştir.

Gelen dalga cephesinin ortamları ayıran ara kesit çizgisiyle yaptığı açı θ1\theta_1, LL ortamına geçen (kırılan) dalga cephesinin ara kesit çizgisiyle yaptığı açı θ2\theta_2 olup θ1<θ2\theta_1 < \theta_2 dir.

Buna göre;

I. LL ortamındaki su derinliği, KK ortamındaki su derinliğinden büyüktür.
II. Kaynağın periyodu artırılırsa dalgaların LL ortamındaki yayılma hızı artar.
III. KK ortamına bir miktar su eklenerek derinliği artırılırsa (h1<h2h_1 < h_2 kalacak şekilde), dalgaların LL ortamındaki kırılma açısı θ2\theta_2 artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. Yalnız ICevap
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

1
Dalga cephelerinin ara kesit çizgisiyle yaptığı açılar ile hızlar arasındaki ilişkiyi kurmak.
sin⁡θ1sin⁡θ2=v1v2\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.
θ1<θ2  ⟹  sin⁡θ1<sin⁡θ2  ⟹  v1<v2  ⟹  h1<h2\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 (v2v_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 h1h_1 artırılırsa v1v_1 artar. L ortamına dokunulmadığı için v2v_2 değişmez. Kırılma yasasında sin⁡θ1sin⁡θ2=v1v2\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2} oranında sağ taraf artar. Gelme açısı θ1\theta_1 sabit olduğundan eşitliğin sağlanması için paydadaki sin⁡θ2\sin\theta_2 azalmalı, yani kırılma açısı θ2\theta_2 azalmalıdır.
Kırılma yasasına göre gelme açısı sabitken gelen ortamdaki hızın artması, kırılan ortamdaki kırılma açısının azalmasına neden olur.

Anahtar Kavram

Su dalgalarında kırılma olayı, dalgaların yayılma hızının yalnızca su derinliğine bağlı olması ve ortam değiştiren dalgaların frekans/periyot değerlerinin değişmemesi prensiplerine dayanır.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Su Dalgalarında Hız ve Kırılma

Bu konudan daha fazla soru