SU DALGALARI

10. sınıflar ve üniversiteye hazırlık fizik dersi konusu. Su dalgalarının oluşumu ve özellikleri. Dairesel ve doğrusal su dalgaları. Su dalgalarında yayılma hızı. Konu anlatımı ve örnekler.

Su dalgaları hem enine hem de boyuna hareket eden dalgalardır. Su dalgaları dairesel biçimde hareket ederler. Su dalgası ilerlerken su molekülleri yer değiştirmez, sadece bulunduğu yerde salınım yapar. Bu salınımlar sürekli komşu su kütlelerine aktarılır, salınımlar bazen metrelerce yüksekliğe ulaşabilir. Kıyıları vuran dalgalarda salınımlar çok yüksek biçimde kıyıya kadar gelmekte ve kıyıya geldiğinde enerjisini aktaracak su kütlesi olmadığından dalga kıyıdan içeri girmektedir.

Su yüzeyinde oluşan dalgalarda da frekans, periyot, genlik, dalga tepesi ve dalga çukuru oluşur.

Doğrusal Su dalgaları

Bir çubuk, su yüzeyine batırılıp çıkarılırsa oluşan dalga biçimi doğrusal dalga şeklinde olur. Bu dalgalarda su kütleleri desenler halinde birbirine paralel hareket eder.

Dairesel Su Dalgaları

Noktasal bir cisim su yüzeyine batırılıp çıkarılırsa dairesel biçimli dalga oluşur. Dairesel dalgalar çember biçiminde hareket eder.

50 cm’lik bir çubuğu yatay olarak suya batırıp çıkarırsanız doğrusal dalga, dikey olarak suya batırıp çıkarırsanız dairesel dalga elde edersiniz.

Dalga Leğeni

Su dalgalarının hareketini incelemek için camdan yapılmış özel bir kaptır. Kabın üzerinde ışık bulunur. Kaptaki suda dalga oluşturulur ve ışık açılır. Işık sudan geçerek leğenin altındaki düz zemini aydınlatır. Dalga tepesinin oluştuğu bölgelerin altı aydınlık, dalga çukurlarının altı karanlık olur. Yani dalga tepeleri aydınlık çizgiler, dalga çukurları karanlık çizgiler biçimindedir. Bu çizgiler dalganın yer değiştirmesine bağlı olarak sürekli yer değiştirir.

Su Dalgalarının Hızı

Su yüzeyindeki dalgaların hızı, yerçekimi ivmesine ve su derinliğine bağlıdır. Ancak dalga hızının derinlikten etkilenebilmesi için su derinliği en fazla dalga boyu kadar olmalıdır. Dalga boyundan daha derin sularda, dalga derinlikten etkilenmez.

Lise düzeyindeki derslerde incelenen su dalgaları genellikle derinliğin dalga boyu kadar olduğu su dalgalarıdır. Bu durumda su dalgasının hızı aşağıdaki denklemle verilir.

Dalga hızı dalga boyunun periyoda bölünmesi ile bulunur.

T = 1/f olduğundan dalga hızı aşağıdaki denklemle de verilir.

V = λ.f

Suyun derinliğe bağlı hızı sorulduğunda aşağıdaki eşitlik kullanılır.

V = √gh   

Yukarıdaki eşitlikte derinlik (h) değeri artırıldıkça hızın arttığına dikkat ediniz.

Su dalgalarının hızı stroboskop ile ölçülür. Stroboskop ile dalga hızı ölçümü ayrı bir sayfada anlatılmış olup linki konu sonunda yer almaktadır.

Örnek:

Yukarıdaki şekilde X noktasının Y seviyesine, Y noktasının X seviyesine gelmesi 1,5 saniye sürmektedir.

Dalga boyu 0,6 m olduğuna göre dalganın hızı kaç m/s dir?

Çözüm:

Dalgalarda hız denklemi,

X noktası Y seviyesine geldiğinde Y noktası da X seviyesindedir. Bu süre yarım periyottur. T/2 = 1,5 ise T = 3 s olur.

V = 0,2 m/s dir.

Örnek:

Yukarıdaki şekilde X noktası bulunduğu konumdan 30 cm aşağıya inerse Y, Z ve T noktalarının durumu ne olur?

Çözüm:

X noktası 30 cm aşağıya inerse, Y noktası 30 cm yukarı çıkar, Z ve T noktaları 30 cm aşağıya iner.

Su Dalgalarının Yansıması -1

Su Dalgalarının Kırılması

Su Dalgalarının Hızının Ölçülmesi

SANATSAL BİLGİ

16/02/2019