ATMALARIN FARKLI ORTAMLARA GEÇİŞİ

10. sınıflar ve üniversiteye hazırlık fizik dersi konusu. Dalgaların farklı ortamlarda ilerlemesi. Atmaların ince yaydan kalın yaya ve kalın yaydan ince yaya geçişi. Konu anlatımı ve çözümlü örnek.


Bir dalga farklı ortamlarda farklı biçimde yayılır. Dalgaların ortam değiştirmesini yay dalgası ve ip dalgası üzerinde görebiliriz.


İnce Yaydan Kalın Yaya Gelen Atma

Atma_ortam1


Yukarıdaki 1. şekilde, ince yaydan kalın yaya gelen atma görülmektedir. Gelen atmanın genliği Ag, genişliği Xg dir. Atma ince yaydan kalın yaya gelmektedir. Gelen atma kalın yaya geçmeye çalışacaktır. Ancak kalın yay daha ağır ve sert olduğundan ilk aşamada bir engel gibi davranacaktır. Ancak gelen atmanın bir kısmının kendisine geçmesine izin verir. Kalan atma ince yaydan geri yansır. 

Kalın yay ince yaydan gelen atmaya bir engel gibi davrandığı için ince yaydan yansıyan atma ters biçimde yansıyacaktır. Yani baş yukarı gelmişse, baş aşağı biçimde yansıyacaktır. Başka bir deyişle X ekseninin yukarı kısmında gelen atma, X ekseninin alt kısmında döner.

Kalın yaya geçen dalga bu yayda geldiği yönde ilerleyecektir. Kalın yaya baş yukarı gelmişse yine baş yukarı yoluna devam edecektir. 

Ancak başlangıçtaki atma ikiye ayrıldığından kalın ve ince yaydaki atmaların bazı özellikleri gelen atmadan farklıdır. 2. Şekilde gelen atmanın kalın ve ince yaydan yansıyış biçimleri gösterilmiştir.

Genlik dalganın taşıdığı enerjiye bağlı bir büyüklüktür. Yani dalganın taşıdığı enerjinin büyüklüklerinden biri genliğe bağlıdır. Gelen atma ikiye ayrıldığına göre taşıdığı enerji de ikiye ayrılmıştır. Yansıyan ve iletilen atmaların genliği gelen atmanın genliğinden küçük olur.


1- Ag > Ay

2- Ag > Ai

Gelen ve yansıyan atmalar aynı yay(ince yay) üzerindedir. Bu nedenle gelen ve yansıyan atmaların hızları eşittir.

Gelen ve iletilen atmalar farklı yaylar (ince yay ve kalın yay) üzerindedir. Ortam değişikliği dalganın hızını değiştirir. Atma kalın yaya geçince hızında azalma olur.

3- Vg = Vy

4- Vg > Vi

5- Vy > Vi


Atma yavaşlayınca genişliği azalacağından, ince yaydan kalın yaya geçen atmanın genişliği azalırken, yansıyan atmanın genişliği sabit kalır.

6- Xg = Xy

7- Xg > Xi

8- Xy > Xi

İnce yaydan yansıyan ve kalın yaya geçen atmanın frekanslarında herhangi bir değişiklik olmaz.

9- fg = fy = fi


Yukarıdaki örnekte yay yerine ipte kullanılsa aynı kurallar geçerlidir.


Kalın Yaydan İnce Yaya Geçen Atma

Atma_ortam2


Yukarıdaki şekillerde kalın yaydan ince yaya gelen bir atma ve bu atmanın yaylardaki hareketi gösterilmiştir. Kalın yaydan ince yaya gelen atma birleşme noktasına çarpar. Atmanın bir kısmı geri yansırken bir bölümü ince yaya geçer. Birleşme noktası burada serbest uç gibi davranır.

Yansıyan atmanın genliği yine geldiği yöndedir. Yani atma X ekseninin yukarı kısmından gelmiş ise yine X ekseninin üst tarafında gidecektir. Eğer X ekseninin alt tarafında geliyor ise yine X ekseninin alt tarafında dönecektir.

Kalın yaydan ince yaya geçiş sırasında yine dalganın enerjisi bölünür. Gelen atmanın enerjisinin bir bölümü yansıyan atmada bulunurken bir bölümü de iletilen atmada kalır. Bu nedenle ince yaya gelen atmanın enerjisi yansıyan ve iletilen atmaların enerjilerinden büyük olur. Bu durum da genliklerini etkiler. Yansıyan ve iletilen atmaların genlikleri gelen atmanın genliğinden küçük olur.

1- Ag > Ay

2- Ag > Ai


İnce yaya geçen atma hızlanacaktır. Bu nedenle iletilen atmanın hızı yansıyan ve gelen atmanın hızlarından büyük olur.

3- Vg = Vy

4- Vi > Vy

5- Vi > Vg


Genişlik ve hız orantılıdır. Daha hızlı hareket eden atmanın genişliği daha büyük olur.

6- Xi > Xg

7- Xi > Xy

8- Xy = Xg

Atmalar bir ortamdan başka bir ortama geçerken frekansları değişmez. Frekansı sadece kaynak değiştirir.

9- fi = fy = fg


Örnek:

Aşağıdaki şekilde ince yaydan kalın yaya gelen bir atma görülüyor. Atmanın kalın yaya çarptıktan sonraki hareketini çiziniz.

Atma_ortam3


Çözüm:

 Atma_ortam4


Atma kalın yaya çarptığında iki dalgaya ayrılır. Bu dalgalardan biri kalın yayda hareketine devam ederken diğeri ters dönerek geriye yansır. Yansıyan dalga ince yayda olduğundan iletilen dalgadan daha hızlıdır. Aynı zamanda yansıyan ve iletilen dalgaların genlikleri gelen dalganın genliğinden daha büyüktür. Öte yandan yayda yansıyan bir dalganın ön ucu engele gelen dalganın ön ucu durumundadır. K ve L noktaları yay üzerinde sabit olmayan noktalardır. Sadece davranışı göstermek için çizilmişlerdir. Dalga hareketinde moleküller hareket etmez, sadece salınım hareketi yapar.


Dalga Bilgisi - Temel Dalga Kavramları

Dalgaların Üst Üste Binme İlkesi



SANATSAL BİLGİ

02/02/2019

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI