Soru İncelemesi:
Resimde esnek bir yay tarafından oluşturulan bir atma (dalga) vardır. K ve M noktalarının her saniyede 1 birim yol aldığı belirtilmiştir. Yayın L ucu sabit bir yere tutturulmuşken, K ucu serbest bırakılmıştır. Sorunun iki kısmı bulunmaktadır:
- Atmanın yönlerini gösteriniz.
- Kaç saniye sonra aynı yön ve konuma geri gelir?
Çözüm:
1. Atmanın Yönünü Gösterme
Yayda oluşan atma K noktasından başlayarak L’ye doğru ilerliyor. Şekilde bu hareketi gözlemleyebiliriz. Aynı şekilde M noktası da yay boyunca K’dan başlayıp L’ye doğru hareket ediyor. Atmanın ilerleme yönünü şu şekilde belirtebiliriz:
- K’den L’ye doğru ilerleyen bir dalga hareketi vardır.
- Şekil üzerinden görülebilir ki dalga, sabit uçta (L ucunda) yansıyarak tekrar geri dönecektir.
2. Aynı Yön ve Konuma Geri Gelmesi
Dalga hareketi yay boyunca ilerledikten sonra sabit uçtan yansıyarak geri dönecektir. Ancak, yayda oluşan dalga hareketi tam bir periyodu tamamladığında başlangıçtaki konumuna ve yönüne geri döner.
Yolu ve Zamanı Analiz Etme:
-
Yayda bir periyot zamanını belirlemek için dalga hareketinin gerçekleşme süresi hesaplanır.
-
Yay uzunluğu dikkate alınmalıdır. Eğer verilen uzunluğun her bir bölmesi 1 birim ise, yaydaki toplam uzunluk şu şekilde hesaplanabilir:
Toplam Mesafe:
Yay üzerindeki bölmelere bakıldığında yay 4 birim uzunluğunda görünmektedir (tek yön).Dalga Hareketi:
Dalga önce L noktasına ulaşır ve daha sonra sabit uçtan geri yansıyarak K noktasına geri döner. Bu nedenle dalganın toplam yolu:Toplam Yol = 4 birim + 4 birim = 8 birimDalganın Hızı:
Her saniyede 1 birim yol aldığı için, toplam süre:Toplam Süre = \frac{Toplam Mesafe}{Hız} = \frac{8 \, birim}{1 \, birim/saniye} = 8 \, saniye
Yani, 8 saniye sonra dalga aynı yön ve konuma geri gelir.
Çözümü Özetleyen Tablo:
Adım | Hesaplama | Sonuç |
---|---|---|
Dalga Yönü | K’den başlayarak sabit uç (L) doğrultusunda ilerler. | K → L yönünde |
Toplam Mesafe | 4 birim ileri, 4 birim geri | 8 birim |
Dalganın Hızı | 1 birim/saniye | 1 birim/saniye |
Süre Hesabı (Periyot) | \frac{8}{1} = 8 \, saniye | 8 saniye |
Nihai Cevap:
- Dalga K ucundan başlayarak L’ye doğru ilerler. L noktasından yansıyarak geri döner.
- Dalga 8 saniye sonra aynı konuma ve yönüne geri gelir.