İpte Oluşan Dalgaların Sürati ve Frekansı
Yayınlanma:
2023 / MSÜ
11. Şarjlı bir diş fırçası, içindeki elektrik motoru sayesinde, fırça başlığını şekildeki gibi düşey doğrultuda ok yönlerinde titreştirmektedir. Motora bağlı bir düğme ile başlığın, genlik değişmeden, daha çabuk veya daha yavaş titreşmesi sağlanabilmektedir.
Altay bu titreşim hareketiyle bir ipte dalga üretmek ister. Bunun için kalınlığı ve gerginliği her yerinde aynı olan ipin bir ucunu diş fırçasının başlığına, diğer ucunu ise duvara bağlar ve motoru çalıştırdığında ipte şekildeki gibi dalgalar oluştuğunu gözlemler.
Daha sonra Altay, ipte oluşan dalgaların süratini ve frekansını azaltmak için gerginliği değişmeyen ipte ve diş fırçasında diğer değişkenleri sabit tutarak ayrı ayrı değişiklikler yapar.
Bu değişikliklerle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
Sürati azaltmak için / Frekansı azaltmak için
A) Başlık daha çabuk titreştirilmeli / Daha kalın bir ip kullanılmalı
B) Daha ince bir ip kullanılmalı / Başlık daha çabuk titreştirilmeli
C) Daha kalın bir ip kullanılmalı / Başlık daha yavaş titreştirilmeli
D) Daha kalın bir ip kullanılmalı / Başlık daha çabuk titreştirilmeli
E) Başlık daha yavaş titreştirilmeli / Daha ince bir ip kullanılmalı
Soruda görsel içerik var: Görselde, bir ucu duvara sabitlenmiş, diğer ucu ise dikey yönde titreşen bir elektrikli diş fırçasına bağlı bir ip üzerinde oluşan sinüzoidal dalgalar görülmektedir. Diş fırçasının yanında yukarı ve aşağı yönlü titreşimi temsil eden siyah oklar bulunmaktadır. Dalga formu kırmızı renkle çizilmiştir ve denge konumu kesikli bir çizgiyle gösterilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba arkadaşlar, 2023 Milli Savunma Üniversitesi sınavında çıkmış bu fizik sorusunda dalga mekaniği prensiplerini inceleyeceğiz.
Dalga Mekaniği ve Hız-Frekans İlişkisi
Soru bizden iki ayrı durum istiyor: dalga süratini azaltmak ve frekansı azaltmak. Önce sürat kavramına odaklanalım. Bir ipteki dalganın sürati, ipin gerginliğine ve birim uzunluğunun kütlesine yani kalınlığına bağlıdır.
Burada F ipteki germe kuvvetini, mü ise ipin kalınlığını temsil eder. Soruda gerginliğin değişmediği belirtilmiş. Bu durumda, sürati yani v değerini azaltmak için ipin kalınlığını, yani kütle miktarını artırmalıyız.
O halde sürati azaltmak için 'daha kalın bir ip' kullanılmalıdır. Seçeneklerimizde C ve D bu şarta uyuyor.
Sürati azaltmak için: Daha kalın ip kullanılmalı.
Şimdi ikinci kısma, yani frekansı azaltmaya bakalım. Dalgalarda frekans sadece ve sadece kaynağa bağlıdır.
Frekans Bağımlılığı
Çözümün devamı Solvi’de
4 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye