Konuya Başlarken

Sayfalara Git

Ünite İçeriğine Dön

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 309

Kıyıdaki yapıları, tekneleri ve yerleşim alanlarını dalgaların yıpratıcı etkisinden korumak amacıyla yapılan uzun setlere dalgakıran adı verilir. Dalgakıranlarda su dalgalarının katı bir yüzeye çarptığında yansıma özelliğinden yararlanılır. Dalgakırana çarpan su dalgalarının yönü değişir ve enerjisi büyük oranda azalır. Böylece su dalgalarının sahilde yapacağı aşınma veya kıyıda demirlemiş deniz araçlarının (kayık, gemi vb.) dalgalardan zarar görmesi önlenmiş olur.

Düşünelim ve Cevapları: 🔹 Dalgakıranların su içindeki konumunun belirlenmesinde neler etkili olabilir? Dalgakıranların konumu belirlenirken dalgaların geliş yönü, kıyı şeridinin yapısı, denizin derinliği, rüzgar yönü ve şiddeti, gel-git hareketleri ve korunmak istenen yapıların konumu etkili olur. Ayrıca çevresel faktörler (ekosistem, deniz canlıları) ve ekonomik maliyet de belirleyici unsurlardır. 🔹 Dalgakıranların her kıyı şeridinde olmayışının nedeni ne olabilir? Dalgakıranlar her kıyı şeridinde bulunmaz çünkü:

Maliyet: Yapımı ve bakımı oldukça pahalıdır.
İhtiyaç: Dalgaların etkisinin az olduğu veya kıyının korunmaya ihtiyaç duymadığı bölgelerde gerekli değildir.
Çevresel Etki: Dalgakıranlar deniz ekosistemini ve kıyı erozyonunu olumsuz etkileyebilir.
Kıyı Yapısı: Kayalık veya dik kıyılarda dalgakırana ihtiyaç duyulmayabilir.

Sınıf Arkadaşlarıyla Tartışma

Dalga Yansıması

Günlük hayatta dalga yansımasına başka hangi örnekler verilebilir? Ses ve ışık dalgalarında yansıma nasıl gerçekleşir?

Tartışma Özeti:

Ses yansıması: Yankı (dağlarda, büyük boşluklarda).
Işık yansıması: Ayna, su yüzeyi, cam.
Su dalgası yansıması: Dalgakıran, havuz kenarı.

Dalga Kırılması

Dalgaların kırılması günlük hayatta nerelerde gözlemlenir? Hangi faktörler kırılmaya neden olur?

Tartışma Özeti:

Su dalgaları: Derinlik değişiminde (sığ- derin su).
Işık dalgaları: Farklı ortamlarda (su-cam, hava-su).
Ses dalgaları: Sıcaklık farklılıklarında.

Hatırlatma: Dalgalar bir engele çarptığında yansır, ortam değiştiğinde ise kırılır. Dalgakıranlar yansıma prensibiyle çalışır.

Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma - Özet

Yansıma

Dalgaların engele çarpıp
geri dönmesi
Örnek: Dalgakıran, ayna

Kırılma

Dalgaların ortam değişince
yön ve hız değiştirmesi
Örnek: Derin-sığ su

Su Dalgaları

Yansıma ve kırılma mekanik
dalga özelliği
Derinlik etkiler

Hatırlatma: Yansıma ve kırılma, tüm dalga türlerinde (ses, ışık, su) gözlemlenen temel dalga özellikleridir.

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

5. Etkinlik

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 309-311

SU DALGALARINDA YANSIMA VE KIRILMA

Adı	SU DALGALARINDA YANSIMA VE KIRILMA
Amaç	Su dalgalarının farklı derinlikteki ortamlarda yansıma ve kırılma olaylarını inceleyebilme
Süre	30 dk.
Araç Gereç	Genel ağ bağlantılı cihaz
Yönerge	Aşağıdaki işlem basamaklarını sırasıyla uygulayarak etkinliği gerçekleştiriniz. Etkinliğin sonunda değerlendirme sorularını cevaplayınız.

1. Tahminler

Su dalgalarının yansıma ve kırılma davranışları

Su dalgalarının farklı derinlikteki ortamlarda yansıma ve kırılma olayları sırasındaki yayılma doğrultusunun, yönünün ve süratinin değişimine ilişkin tahminlerinizi yazınız.

Yansıma

Dalganın yayılma doğrultusu değişir (yön değiştirir).
Dalganın sürati değişmez (aynı ortam).
Gelme açısı = Yansıma açısı (yansıma kanunu).

Kırılma (Derin → Sığ)

Dalganın sürati azalır.
Dalga normale yaklaşır.
Dalga boyu küçülür.

Kırılma (Sığ → Derin)

Dalganın sürati artar.
Dalga normalden uzaklaşır.
Dalga boyu büyür.

Özet: Yansımada sürat değişmez, kırılmada sürat değişir.

2. İlişki Kurma

Su, ses ve yay dalgalarının ortama bağlılığı

Su dalgalarına ilişkin yapmış olduğunuz tahminler ile ses ve yay dalgalarının yayılma süratinin ortama bağlılığı arasında ilişki kurunuz. Günlük hayattan su dalgalarının hareketine ilişkin örnekler veriniz.

İlişki

Tüm mekanik dalgalar (su, ses, yay) ortam değiştiğinde süratleri değişir.
Su dalgalarında sürat derinliğe bağlıdır.
Ses dalgalarında sürat sıcaklık ve yoğunluğa bağlıdır.
Yay dalgalarında sürat gerilme ve kütleye bağlıdır.

Günlük Hayattan Örnekler

Kıyıya yaklaşan dalgaların yavaşlaması (sığ su).
Dalgaların dalgakırana çarparak yansıması.
Okyanus dalgalarının derin sularda hızlanması.
Plajda dalgaların kırılarak köpük oluşturması.

Özet: Tüm mekanik dalgaların sürati ortama bağlıdır. Ortam değişince sürat değişir.

4. Neden-Sonuç İlişkileri

Gözlemlere dayalı çıkarımlar

Gözlemlerinize dayanarak tahminlerinizi doğrulamak veya çürütmek amacıyla su dalgalarının yansıma ve kırılmasına yönelik kurduğunuz neden-sonuç ilişkilerini yazınız.

Yansıma İçin

Neden: Dalga engele çarpar.
Sonuç: Dalga geri yansır, sürati değişmez.
Gözlem: Dalgakıranda yansıyan dalgalar.

Kırılma İçin

Neden: Dalga derinlik değişen ortama girer.
Sonuç: Dalganın sürati ve yönü değişir.
Gözlem: Sığ suda dalgalar yavaşlar ve kırılır.

Özet: Yansımada ortam değişmez → sürat sabit. Kırılmada ortam değişir → sürat değişir.

5. Doğrusal Su Dalgasının Düz Engelden Yansıması

Yansıma çizimi

Doğrusal su dalgalarında yansıma ve kırılma konusundaki açıklamalardan ve izlediğiniz animasyondan yararlanarak doğrusal su dalgasının düz engelden yansımasını şekil üzerine çizerek gösteriniz.

Yansıma Kanunu: Gelme açısı (α) = Yansıma açısı (β)

6. Farklı Derinliğe Geçen Dalganın Kırılması

Kırılma çizimi

İzlediğiniz animasyona göre farklı bir derinliğe geçen su dalgasının kırılma doğrultusunu şekil üzerine çizerek gösteriniz.

Şekil: Derin → Sığ ortama geçen dalganın kırılması

7. Gelme Açısı ve Yansıma Açısı İlişkisi

Tartışma ve sonuç

Doğrusal su dalgalarının doğrusal engele gelme açısı ile engelden yansıma açısı arasındaki ilişkiyi arkadaşlarınızla tartışarak aşağıya yazınız.

Tartışma Sonucu:

Doğrusal su dalgalarının doğrusal engele gelme açısı ile yansıma açısı birbirine eşittir.
Bu ilişki yansıma kanunu olarak adlandırılır.
Gelme açısı arttıkça yansıma açısı da artar.
Engel yüzeyine dik gelen dalga, yine dik yansır (α = β = 0°).

Yansıma Kanunu: α = β (Gelme Açısı = Yansıma Açısı)

8. Yansıma ve Kırılma Gözlemleri

Yansıyan ve kırılan dalgaları çizme

Farklı derinlikteki ortamlarda doğrusal su dalgalarının yansıma ve kırılma olayları ile ilgili gözlem yaparak yansıyan ve kırılan dalgaları çiziniz.

Yansıma

Kırılma (Derin → Sığ)

Özet: Yansımada α = β, kırılmada derin → sığ geçerken dalga normale yaklaşır.

9. Genelleme

Derinliğin su dalgalarına etkisi

Yaptığınız gözlemlerden ve kurduğunuz ilişkilerden yararlanarak derinliğin su dalgalarının yayılma doğrultusu, yönüne ve süratine etkisi üzerine genelleme yapınız.

Genelleme:

Derinlik arttıkça: Su dalgalarının sürati artar.
Derinlik azaldıkça: Su dalgalarının sürati azalır.
Derin → Sığ geçerken: Dalga normale yaklaşır (β < α).
Sığ → Derin geçerken: Dalga normalden uzaklaşır (β > α).
Frekans: Ortam değişse bile dalganın frekansı değişmez.
Dalga boyu: Süratle doğru orantılı olarak değişir.

Özet: \( v_{\text{derin}} > v_{\text{sığ}} \) | Derin → Sığ: \( \beta < \alpha \) | Frekans sabittir.

Değerlendirme

Dalgaların kırılması ve ses dalgaları ilişkisi

Dalgaların farklı ortamlarda yayılırken yön değiştirmesi (kırılması) ile ses dalgalarının havadan suya geçerken hız değiştirmesi arasındaki ilişki nedir? Açıklayınız.

Her iki olay da mekanik dalgaların ortam değiştirdiğinde süratlerinin değişmesi sonucu gerçekleşir.
Su dalgalarında kırılma derinlik değişiminden, ses dalgalarında ise yoğunluk ve sıcaklık değişiminden kaynaklanır.
Her iki durumda da dalganın frekansı sabit kalır, sürat ve dalga boyu değişir.
Havadan suya geçen ses dalgasının sürati artar (su daha yoğun olduğu için).

İlişki: Her iki olayda da ortam değişimi sürati değiştirir, frekans sabit kalır. Kırılma, sürat değişiminin bir sonucudur.

Yansıma ve Kırılma - Özet

Yansıma

\( \alpha = \beta \)
Sürat değişmez
Ortam aynı

Kırılma

\( v_{\text{derin}} > v_{\text{sığ}} \)
Sürat değişir
Ortam farklı

Kırılma Kuralı

Derin → Sığ: β < α
Sığ → Derin: β > α
Frekans sabit

Hatırlatma: Yansımada ortam değişmez, kırılmada ortam değişir. Her iki durumda da frekans sabittir.

13-15. Sorular

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 314-315

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

soru: 13

İki Engelde Yansıma Açısı

Dik engellerde yansıma

Soru: Dalganın ilerleme doğrultusu 1. engel yüzeyi ile 30° açı yapmaktadır. 1. ve 2. engel birbirine diktir. Buna göre 2. engelden yansıma açısı kaç derecedir?

1. Engeldeki Yansıma:

Dalganın ilerleme doğrultusunun 1. engel yüzeyi ile yaptığı açı 30°'dir.
Yansıma kanunlarına göre dalga, 1. engelden yine yüzeyle 30°'lik açı yapacak şekilde yansır.

2. Engele Geliş ve Yansıma Açısı:

1. engel ile 2. engel birbirine diktir (90°).
Engeller ile ilerleme doğrultusunun oluşturduğu dik üçgende iç açılar toplamı 180° olmalıdır:

\( 90^\circ + 30^\circ + \theta = 180^\circ \Rightarrow \theta = 60^\circ \)

Dalganın ilerleme doğrultusu 2. engel yüzeyi ile 60° açı yapar.
Yansıma açısı, ilerleme doğrultusunun yüzey normali (90°'lik dikme) ile yaptığı açıdır:

\( \text{Yansıma Açısı} = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \)

Cevap: 2. engelden yansıma açısı 30°'dir.

Soru: 14

Işın Takibi ve Yansıma

Kareli düzlemde dalga hareketi

Soru: Kareli düzlemde XY dalgası t sürede 1 birim köşegen ilerlemektedir. Buna göre 6t süre sonunda dalganın konumu ve yönü nedir?

Birim Zamandaki İlerleme Miktarı (t sürede):

Kareli düzlemde XY dalgasının t sürede aldığı yol incelendiğinde, dalga doğrultusunun çapraz olarak 1 birim köşegen ilerlediği görülür (\( \Delta x = 1\text{ köşegen} / t \)).
6t süre sonunda dalga doğrultusu toplam 6 birim köşegen yol almalıdır.

Adım Adım Işın Takibi (6t Süre):

1. Engele Ulaşma: Dalga 2t sürede 2 birim köşegen ilerleyerek 1. engelle 45° açı yapacak şekilde çarpar.
1. Engelden Yansıma: 45° ile yansıyarak sola/aşağıya doğru ilerler ve 2t süre sonra (4t anında) 2. engele ulaşır.
2. Engelden Yansıma: 2. engelden 45° ile yansıyarak sağa/aşağıya doğru ilerlemeye başlar.
Son Konum (6t Anı): 2. engelden yansıdıktan sonra kalan 2t sürede 2 birim köşegen daha ilerler.

Görsel Konum Tanımı:

Dalganın orta noktası, 2. engelin alt köşesinden sağa-yukarı doğru hizalandığında sol alt ızgara bölgesinde, sağa aşağı bakan 45°'lik çapraz çizgi konumunda yer alır.
X ucu üstte, Y ucu altta kalacak şekilde yönlenir.

Cevap: 6t sonunda dalga 2. engelden yansımış olarak sağ üst bölgede, X üstte Y altta olacak şekilde 45° çapraz konumdadır.

Soru: 15

Dalga Leğeni Deneyi Yorumu

Derinlik-sürat ilişkisi

Soru: Üç farklı dalga leğeninde aynı dalga kaynağı ile yapılan deneyde öğrencilerin yorumlarını değerlendiriniz. 1. ve 3. leğenin sürelerinin eşit olması için ne yapılmalıdır?

Leğen	Su Yüksekliği	Leğeni Geçme Süresi	Oluşturulan Dalga Sayısı
1. Leğen	4 cm	5 s	2
2. Leğen	4 cm	5 s	4
3. Leğen	6 cm	3 s	2

a) Yorum yapan öğrencilerden hangileri deneyi eksiksiz yaparak deneyi doğru yorumlamıştır?

Onur: 1. ve 2. leğenlerdeki su derinlikleri eşittir (4 cm). Oluşturulan dalga sayısı ve frekans farklı olsa da leğeni geçme süreleri eşit çıkmıştır. Bu da dalga sayısının sürati etkilemediğini gösterir. (Doğru)
Elis: 2. ve 3. leğenler karşılaştırıldığında, su yüksekliği 6 cm olan 3. leğende sürenin daha kısa olduğu (dalganın daha hızlı ilerlediği) görülür. Derinlik arttıkça dalga sürati artar. (Doğru)
Ecem: Dalganın yayılma sürati frekansa veya kaynağa değil, sadece ortamın özelliklerine (su derinliğine) bağlıdır. (Doğru)

Cevap: Onur, Elis ve Ecem olmak üzere her üç öğrenci de doğru yorum yapmıştır.

b) 1. ve 3. dalga leğeninde oluşturulan dalgaların yayılma sürelerinin eşit olması için yapılması gereken nedir?

3. leğendeki dalgalar derinlik fazla (6 cm) olduğu için daha hızlı ilerlemekte ve karşı kıyıya daha kısa sürede ulaşmaktadır.
Sürelerin eşitlenmesi (yani süratlerin eşitlenmesi) için ortam derinliklerinin eşit yapılması gerekir.

Yapılabilecekler:

1. 1. dalga leğenindeki su yüksekliği 6 cm'ye çıkarılmalıdır.
2. 3. dalga leğenindeki su yüksekliği 4 cm'ye düşürülmelidir.

Cevap: 1. leğenin su yüksekliği 6 cm'ye çıkarılır veya 3. leğenin su yüksekliği 4 cm'ye düşürülür.

Yansıma ve Kırılma - Önemli Bilgiler

Yansıma Kanunu

\( \alpha = \beta \)
Gelme açısı = Yansıma açısı

Derinlik-Sürat

Derinlik arttıkça
Sürat artar

Frekans

Ortam değişse de
sabit kalır

Hatırlatma: Yansımada ortam değişmez → sürat sabit. Kırılmada ortam değişir → sürat değişir, frekans sabittir.

16-18. Sorular

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 318-319

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

Derin Ortamdan Sığ Ortama Geçiş

Doğrusal dalganın kırılması

Soru:16 Derin ortamdan sığ ortama geçen doğrusal KLM dalgasının kırılma doğrultusunu açıklayınız.

Şekil: Derin ortamdan sığ ortama geçen dalganın kırılması

Fizik İlkesi:

Su dalgaları derin ortamda hızlı, sığ ortamda ise yavaş hareket eder.
Derin ortamdan sığ ortama geçen bir dalga, yüzey normaline doğru yaklaşarak kırılır.
İlerleme doğrultusu yatay çizgiye (ayırıcı yüzeye) daha dik hâle gelir.

İlerleme Şekli ve Çizim Tarifesi:

Dalga sığ ortama geçerken ilk olarak K ucu sığ ortama ulaşır ve yavaşlar.
Henüz derin ortamda olan M ucu bir süre daha hızlı hareket etmeye devam eder.
Bu durum dalga cephesinin bükülmesine ve dalganın kırılmasına yol açar.
Sığ ortama geçen dalga, ayırıcı yüzeyi geçtikten sonra yatay çizgiye göre daha az eğimli bir açı alır.
Dalga boyu (\( \lambda \)) küçülür ve ilerleme oku yüzey normaline yaklaşacak şekilde yukarıya doğru bükülür.

Özet: Derin → Sığ: \( \beta < \alpha \) (dalga normale yaklaşır), \( \lambda_{\text{sığ}} < \lambda_{\text{derin}} \), \( v_{\text{sığ}} < v_{\text{derin}} \)

Ortam Derinliklerinin Karşılaştırılması

Dalga boyu - derinlik ilişkisi

Soru:17 X, Y, Z ortamlarında yayılan dalgaların dalga boyları karşılaştırıldığında ortam derinliklerini sıralayınız.

Ortam Derinliklerinin Karşılaştırılması

λz > λy > λx → hz > hx > hy

Şekil: X, Y, Z ortamlarında dalga boyları

Fizik İlkesi:

Dalga boyu (\( \lambda \)), dalganın yayılma sürati (\( v \)) ve ortamın derinliği (\( h \)) doğru orantılıdır.
\( h \uparrow \Rightarrow v \uparrow \Rightarrow \lambda \uparrow \)

Görsel Analizi:

X ve Y Karşılaştırması: X ortamından Y ortamına geçen dalganın cephesi ileri gitmiştir, dalga boyu büyümüştür (\( \lambda_y > \lambda_x \)). Bu durumda Y ortamı X'den daha derindir (\( h_y > h_x \)).
Y ve Z Karşılaştırması: Y ortamından Z ortamına geçen dalganın ilerleme oku yukarıya doğru bükülmüş, dalga boyu belirgin şekilde büyümüştür (\( \lambda_z > \lambda_y \)). Z ortamındaki dalga boyu X'ten de büyüktür (\( \lambda_z > \lambda_x \)).

Sıralama:

Dalga boyları arasındaki ilişki: \( \lambda_z > \lambda_y > \lambda_x \)
Ortam derinlikleri sıralaması da aynıdır:

\( h_z > h_y > h_x \)

Cevap: \( \lambda_z > \lambda_y > \lambda_x \) → \( h_z > h_y > h_x \)

Dalga Leğeni ve Işık Kırılması

Mercek etkisi ve derinlik-sürat ilişkisi

Soru: 18 Dalga leğeninde oluşan dalgaların beyaz ekrandaki görüntüsünü, cam levha etkisini ve derinlik-frekans-sürat ilişkisini açıklayınız.

Su dalgalarının üstten görüntüsü

Su dalgalarının yandan görüntüsü

Şekil: Dalga leğeninde ışık kırılması ve ekran görüntüsü

a) Beyaz Ekrandaki Görüntü ve Çizim:

Yandan Görünüm: Su yüzeyindeki dalga tepeleri ince kenarlı mercek gibi davranarak ışığı bir noktada toplar ve ekranda aydınlık çizgiler oluşturur. Dalga çukurları ise kalın kenarlı mercek gibi davranarak ışığı dağıtır ve ekranda karanlık çizgiler oluşturur.
Üstten Görünüm: Ekran üzerinde birbirine paralel ardışık aydınlık (A) ve karanlık (K) şeritler oluşur.
Dalga Boyu (λ): İki ardışık aydınlık çizgi (veya iki dalga tepesi) arasındaki mesafe dalga boyunu (\( \lambda \)) verir.

b) Cam Levha Yerleştirilmesi Durumundaki Görünüm:

Leğenin tabanına cam levha koymak, su yüksekliğini azaltarak o bölgeyi sığ ortam hâline getirir.
Dalga, cam levhanın bulunduğu (sığ) bölgeye girdiğinde yavaşlar ve dalga boyu küçülür.
Görünüm: Cam levhanın üstündeki bölgede dalga çizgileri birbirine daha yakın (sık) çizilirken, derin kalan bölgede dalga çizgileri daha aralıklı olmaya devam eder.

c) Derinliğe Bağlı Frekans ve Sürat Karşılaştırması:

Frekans (f): Dalganın frekansı sadece kaynağa bağlıdır. Derinliğin değişmesi (derin veya sığ ortam) dalganın frekansını değiştirmez. Dolayısıyla her iki ortamda frekanslar eşittir:

\( f_{\text{derin}} = f_{\text{sığ}} \)

Sürat (v): Dalganın yayılma sürati sadece ortamın derinliğine bağlıdır. Derin ortamda ortam direnci azaldığı için sürat daha büyüktür:

\( v_{\text{derin}} > v_{\text{sığ}} \)

Özet: \( f_{\text{derin}} = f_{\text{sığ}} \) (frekans sabit) | \( v_{\text{derin}} > v_{\text{sığ}} \) | Tepe = Aydınlık, Çukur = Karanlık

Kırılma ve Derinlik İlişkisi - Özet

Derin → Sığ

\( \beta < \alpha \)
\( v \downarrow \), \( \lambda \downarrow \)
Normale yaklaşır

Sığ → Derin

\( \beta > \alpha \)
\( v \uparrow \), \( \lambda \uparrow \)
Normalden uzaklaşır

Frekans

Ortam değişse de
sabit kalır
\( f_{\text{derin}} = f_{\text{sığ}} \)

Hatırlatma: Su dalgalarında kırılmada frekans sabittir. Derinlik değişince sürat ve dalga boyu değişir.

Çalışma Yaprağı

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 320

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

Görseldeki 1'den 9'a kadar numaralandırılmış durumlar

Açıklamalı Kavramlar:

Kırılma (1, 2, 3, 4, 5): İki farklı ortam arasındaki kesikli ayırıcı yüzeyde gerçekleşir.
Gelme Açısı (i): Gelen dalganın ilerleme doğrultusunun yüzey normali ile yaptığı açıdır.
Kırılma Açısı (r): Kırılan dalganın ilerleme doğrultusunun yüzey normali ile yaptığı açıdır.
Derinlik & Sürat: Derin ortamda sürat ve dalga boyu daha büyüktür. Dalga normale yaklaşıyorsa sığ ortama geçmiştir (sürat azalmıştır); normalden uzaklaşıyorsa derin ortama geçmiştir (sürat artmıştır).
Yansıma (6, 7, 8, 9): Düz engelden yansıma durumudur. Engelle yapılan açı ve normal açıları dikkate alınır.
Frekans: Dalga ister yansısın ister kırılsın (ortam değiştirsin), frekansı asla değişmez; çünkü frekans yalnızca kaynağa bağlıdır.

Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız:

Cevaplar

Görseldeki durumların değerlendirilmesi

a) Dalganın gelme açısı 30°'dir?

Cevap: 1, 2, 3, 6 ve 8

2: İlerleme doğrultusu ile kırmızı yüzey normali arasındaki açı direkt 30° verilmiştir.
8: Engele gelen dalganın ilerleme doğrultusunun yüzey normali ile yaptığı açı 30°'dir.

b) Dalganın kırılma açısı 60°'dir?

Cevap: 2

2 numaralı kutuda kırılan dalganın ilerleme doğrultusu ile kırmızı yüzey normali arasındaki açı 60°'dir.

c) Kırılan dalganın yayılma sürati artmıştır?

Cevap: 2, 5

2 ve 5 numaralı kutularda dalga ikinci ortama geçerken normalden uzaklaşmış ve ayırıcı yüzeye daha paralel hâle gelmiştir (derin ortama geçmiştir), dolayısıyla sürati artmıştır.

ç) Su dalgasının frekansı değişmemiştir?

Cevap: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (Tüm kutular)

Dalgaların yansıması veya ortam değiştirerek kırılması frekansını değiştirmez. Frekans sadece kaynağa bağlıdır.

d) Doğrusal su dalgaları sığ ortamdan derin ortama geçmiştir?

Cevap: 2, 5

Normalden uzaklaşarak kırılan (ayırıcı yüzeyle açısı küçülen / yayılma doğrultusu yataylaşan) dalgalar sığdan derin ortama geçmiştir.

e) Doğrusal su dalgaları derin ortamdan sığ ortama geçmiştir?

Cevap: 1, ve 4

Normale yaklaşarak kırılan (ilerleme doğrultusu dikleşen) dalgalar derinden sığ ortama geçmiştir.

f) Dalgalar doğrultu değiştirmeden yansımış ya da kırılmıştır?

Cevap: 3 ve 9

9 numaralı kutuda dalga engele dik (90°) açı ile geldiği için kendi üzerinden tam geriye yansır, ilerleme doğrultusunu değiştirmeden yoluna devam eder.

Yansıma ve Kırılma - Önemli Bilgiler

Yansıma

\( \alpha = \beta \)
Gelme açısı = Yansıma açısı

Kırılma

Derin → Sığ: β < α
Sığ → Derin: β > α

Frekans

Ortam değişse de
sabit kalır
Sadece kaynağa bağlıdır

Hatırlatma: Yansımada ortam değişmez, kırılmada ortam değişir. Her iki durumda da frekans sabittir.

Çalışma Yaprağı

4. Ünite: Dalgalar

Sayfa 321

4. DALGALAR

4.5. Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

Tanılayıcı Dallanmış Ağaç

Doğru çıkış yolunu bulunuz

Aşağıdaki tanılayıcı dallanmış ağaçta verilen önermeleri doğru veya yanlış olarak değerlendirerek doğru çıkış yolunu bulunuz.

Çözüm - Adım Adım Yol Takibi

Önermelerin analizi

1. Önerme a: "Doğrusal su dalgalarının engele gelme ve engelden yansıma açıları birbirine eşittir."

Analiz: Yansıma kanununa göre gelme açısı her zaman yansıma açısına eşittir.
Karar: Doğru (D) yolunu takip ediyoruz.

2. Önerme b: "Doğrusal su dalgalarının yansıdıktan sonraki ilerleme yönü değişmez."

Analiz: Dalgalar bir engele çarpıp yansıdığında ilerleme yönü ve doğrultusu değişir (sadece engele dik gelen dalgalar kendi üzerinden geri döner ancak onlar bile yön değiştirmiş olur).
Karar: Yanlış (Y) yolunu takip ediyoruz.

3. Önerme d: "Derin ortamdan sığ ortama geçen doğrusal su dalgaları, yüzey normalinden uzaklaşır."

Analiz: Derin ortamdan sığ ortama geçen dalgaların sürati azalır. Sürati azalan dalgalar yüzey normaline yaklaşarak kırılır (normalden uzaklaşmaz).
Karar: Yanlış (Y) yolunu takip ediyoruz.

Ulaşılan Çıkış:

a (D) → b (Y) → d (Y) → 4. çıkış

Doğru Çıkış: a (D) → b (Y) → d (Y) adımlarını takip ettiğimizde 4. çıkış noktasına ulaşılır.

Cevap: Doğru çıkış yolu 4'tür.

Yansıma ve Kırılma Kuralları - Özet

Yansıma

\( \alpha = \beta \)
Gelme açısı = Yansıma açısı

Derin → Sığ

\( \beta < \alpha \)
Dalga normale yaklaşır
\( v \downarrow \), \( \lambda \downarrow \)

Sığ → Derin

\( \beta > \alpha \)
Dalga normalden uzaklaşır
\( v \uparrow \), \( \lambda \uparrow \)

Hatırlatma: Kırılmada frekans sabittir. Derin → Sığ: normale yaklaşır, sürat azalır. Sığ → Derin: normalden uzaklaşır, sürat artar.