TYT Dalgalar (Periyodik Hareket, Su Dalgaları, Rezonans ve Deprem) konu anlatımı

Dalgalar, 10. sınıf fizik müfredatının bir ünitesidir ve yay, su, ses ve deprem dalgalarını kapsar. TYT Fen Bilimleri testindeki 7 fizik sorusundan bu konu her yıl gelmeyebilir; geldiğinde çoğunlukla dalga türleri, v = λ · f bağıntısı ya da ses dalgalarının özellikleri üzerine kısa bir soru olur.

Deniz kıyısında suyun üstünde bir mantar düşün. Dalga geçerken mantar yalnızca aşağı yukarı salınır, dalgayla birlikte kıyıya sürüklenmez. Konunun temel fikri budur: dalga, enerjiyi bir yerden başka bir yere taşır; ortamın maddesini ise taşımaz.

Dalgalar önce taşıdığı ortama göre ikiye ayrılır:

Bir ipi aşağı yukarı salla, sonra bir yayın ucunu ileri geri itip çek. İki dalga da ilerler ama parçacıklar farklı yönlerde titreşir. Kartın önüne bakıp dalga türünü tahmin et, sonra çevir.

Bu iki cümleyi akılda tutan öğrenci, ortam değiştirme sorularının hepsini çözer:

• Hız ortama bağlıdır. Aynı ortamda, aynı koşullarda bütün dalgalar aynı hızla ilerler. Frekansı artırmak hızı değiştirmez, dalga boyunu kısaltır.
• Frekans kaynağa bağlıdır. Dalga bir ortamdan başka bir ortama geçerken frekansı değişmez; hız ve dalga boyu birlikte değişir.
• Su dalgaları derin bölgeden sığ bölgeye geçerken yavaşlar; frekans aynı kaldığı için dalga boyu kısalır.
• Gerilmiş bir yayda ya da ipte dalganın hızı, gerginlik arttıkça artar.

Ses mekanik ve boyuna bir dalgadır; boşlukta yayılmaz. Ses genellikle katılarda en hızlı, gazlarda en yavaş yayılır: v(katı) > v(sıvı) > v(gaz). Havada sıcaklık artınca sesin hızı artar.

İnsan kulağı yaklaşık 20 Hz ile 20 000 Hz arasındaki sesleri duyar. 20 000 Hz'den yüksek frekanslı seslere ultrases, 20 Hz'den düşük frekanslı seslere infrases denir. Rezonans: Bir cisim kendi doğal frekansına eşit frekanslı bir titreşimle etkilenirse büyük genlikle titreşir.

Yankı: Ses bir engelden yansıyıp geri döner. Yarasalar, sonar cihazları ve ultrason görüntüleme bu ilkeyi kullanır. Ses engele gidip geri geldiği için engele olan uzaklık d = v · t / 2 ile bulunur.

Doğru mu, yanlış mı? Her yanlışın arkasında sık düşülen bir tuzak var.

• Sınıflandırma soruları: Verilen dalgaların mekanik ya da elektromanyetik, enine ya da boyuna olduğu I, II, III öncülleriyle sorulur.
• v = λ · f hesapları: Frekans, periyot, dalga boyu ve hızdan biri istenir. Tepe-çukur uzaklığı, belli sürede oluşan dalga sayısı gibi verilerle bir iki adımda çözülür.
• Ortam değişimi: Su dalgalarının derinlik değişince ya da sesin havadan suya geçince hangi büyüklüklerinin değiştiği yorumlatılır.
• Ses ve günlük hayat: Yankı, sonar, ultrason, sesin yüksekliği ve şiddeti gibi kavramlar sorulur.

Dalgaların girişimi, kırınımı ve Doppler olayının ayrıntılı hesapları AYT kapsamındadır.