Dalgalar Nedir? Dalga Hareketi ve Çeşitleri Nelerdir?

Dalgalar Nedir? Dalga Hareketi ve Çeşitleri Nelerdir?

29 Nisan 2019 0 Yazar: Recep

Titreşim, dalga i, dalga boyu, periyot, fre­kans, hız ve genlik kavramları

Bir linin ileri geri ya da bir yandan diğer yana düzenli aralıklarla yaptığı e dalga i adı ve­rilir. Dalga ine titreşim i de denilmektedir.

Bu in meydana gelebilmesi için ortamın esnek ol­ması gerekir. Dalga inde ortam etmesi ya da aktarımı söz konusu değildir. Dalga inde sadece titreşim i sayesinde enerji taşınır.

Dalgaların taşıdığı enerjinin büyüklüğü genlik kavramı ile ifade edilir. Bir dalga tepesinin denge konumuna uzak­lığına genlik adı verilir.

Bir dalga üzerindeki aynı özelliğe sahip iki nokta ara­sındaki uzaklığa dalga boyu denir.

Bir tam dalganın oluşması için geçen süreye periyot, bir dalga kaynağının belirli aralıklarla titreşmesi sonucu yayı­lan dalgalara periyodik dalga denir.

Bir noktadan geçen dalga sayısına ya da bir tan bir saniyede oluşan dalga sayısına frekans denir. Frekans kaynağa bağlıdır, ortamın sel özelliklerine bağlı değil­dir.

Dalganın birim zamandaki yer değiştirmesine ilerleme hızı denir. Dalganın ilerleme hızı, ortamın sel özellik­lerine bağlıdır. Dalga kaynağına bağlı değildir.

Dalgaların taşıdığı enerjiye ve titreşim doğrultusuna göre landırılması

Taşıdıkları enerjiye göre dalgalar

a) Mekanik dalgalar: Yayılması için ortama ihtiyaç vardır. Yay, su, ses ve deprem dalgaları mekanik dalgalardır.

b) Elektromanyetik dalgalar: Yayılması için ortama ihtiyaç yoktur. Radyo dalgası, mikrodalga, kızılöte­si ışınlar, görünür ışık, morötesi ışınlar, X ışınları, gama ışınları elektromanyetik dalgalardır.

Titreşim doğrultusuna göre dalgalar

a) Enine dalgalar: Dalganın yayılma doğrultusu ile titreşim doğrultusu birbirine dik olan dalgalardır. Elektromanyetik manyetik dalgalar birer enine dal­gadır.

b) Boyuna dalgalar: Dalganın yayılma doğrultusu ile titreşim doğrultusu aynı olan dalgalardır. Ses dalga­ları birer boyuna dalgadır.

c) Hem enine hem de boyuna dalgalar: Yayılma doğ­rultusuna lel ve dik doğrultuda titreşen dalga­lardır. Deprem, su ve yay dalgaları hem enine hem de boyuna yayılan dalgalardır.

Atma ve periyodik dalga arasındaki fark

Dalgaların özelliklerini ve farklı ortamlarla karşılaştık­larında davranışlarını incelemek için dalganın anlık görü­nümüne atma adı verilir.

Sarmal yayın ucu düzenli olarak titreştirilerek periyo­dik dalga oluşturulur. Periyodik dalgalarda atma, biri baş aşağı biri baş yukarı olmak üzere iki ardışık atmanın bir­leşiminden oluşur.

Esnek bir ortamda atmaların yayılması dalga i­ni oluşturur ancak her dalga periyodik değildir. Periyodik dalga, belirli zaman aralıklarında oluşturulan özdeş atma­ların esnek ortamda yayılması ile oluşur.

Periyodik dal­ganın periyot, frekans ve dalga boyu gibi özelliklerinden bahsedebilirken atmada bu kavramlardan bahsedilemez.

Yaylarda atmanın yansıması ve iletilmesi

Yaylarda atmanın hızı, yayı geren ve yayın uzun­luğu sabit tutularak kütlesi azaltılınca artar. Yayı geren i azaltıp yine yayın uzunluğunu sabit tutarak kütlesi artırılırsa atmanın hızı azalır.

Gergin bir yay üzerinde baş yukarı gönderilen bir atma;

  • Sabit uçtan yansıdıktan sonra baş aşağı geri döner­ken hızı değişmez.
  • Serbest uçtan yansıdıktan sonra baş yukarı geri dö­nerken hızı değişmez.
  • Atmanın oluşturulduğu yay ince ise kalın yaya geçiş sırasında atmanın bir kısmı baş aşağı geri yansır.

Bir kısmı ise kalın yaya baş yukarı iletilir. İletilen atmanın hızı, genliği ve genişliği gelen ve yansıyan atmanınkinden küçüktür.

  • Atmanın oluşturulduğu yay kalın ise ince yaya geçiş sırasında atmanın bir kısmı baş yukarı geri yansır. Bir kısmı ise ince yaya baş yukarı iletilir. İletilen at­manın hızı ve genişliği gelen ve yansıyan atmanın­kinden büyüktür.

Zıt yönde ilerleyen iki atma karşılaştıklarında;

  • Atmaların her ikisi de baş yukarı ya da baş aşağı ise bir birlerini ler. Karşılaştıkları anda meydana gelen bileşke atmanın genliği her iki atmanın gen­likleri toplamına eşittir.
  • Atmalardan biri baş yukarı diğeri baş aşağı ise bir birlerini sönümler. Karşılaştıkları anda meydana gelen bileşke atmanın genliği her iki atmanın gen­likleri arasındaki farka eşittir. Eğer atmaların gen­likleri eşit ise sönümleme olayı meydana gelir.

Su dalgalarının ilerleme yönü, dalga tepesi ve dalga çukuru

Su yüzeyinde oluşturulan periyodik dalgalar tepeler ve çukurlar şeklinde ilerler. Tepe noktalar dalganın en yük­sek noktası iken dalga üzerindeki en alttaki noktalar çu­kur noktalardır.

Bu özelliğinden dolayı su dalgaları enine dalgalardır. Su yüzeyinin altında kalan su molekülleri, suyun derinliklerine doğru ilerleme doğrultusuna lel titreşim i yapar. Bu özelliği nedeniyle su dalgaları boyuna dalgalardır.

Su dalgaları, dalga kaynağının geometrik şekline göre ikiye ayrılır:

–  Doğrusal su dalgaları: Doğrusal bir dalga kaynağının oluşturduğu dalgalardır.

–  Dairesel su dalgaları: Noktasal bir dalga kaynağının oluşturduğu dalgalardır. Dairesel su dalgalarının göz­lemlenebilmesi için su derinliğinin her yerde eşit olma­sı gerekir.

Doğrusal ve dairesel su dalgalarının yansıma hare­ketleri

Su yüzeyinde oluşturulan su dalgaları bir engelle karşı­laştıklarında geri yansır.

Doğrusal su dalgalarının yansıması

  • Doğrusal bir su dalgasının yayılma doğrultusuna lel yerleştirilen bir engelden yansıması engele lel doğrultudadır. Eğer engel dalganın yayıl­ma doğrultusuna lel değilse ışıkta olduğu gibi gelme açısı yansıma açısına eşit olacak şekilde geri yansır.
  • Doğrusal su dalgası, çukur bir engele çarparsa en­gelin şeklini alarak geri yansır, odak noktası adı ve­rilen bir noktada toplanır ve dağılır.
  • Doğrusal su dalgası tümsek bir engele çarparsa en­gelin şeklini alarak geri yansırken engelin arkasında odak noktası adı verilen bir noktadan oluşturulmuş dairesel dalgalar gibi dağılır.

Dairesel su dalgalarının yansıması

  • Dairesel su dalgası, doğrusal bir engele çarparsa sanki engelin arkasındaki bir noktasal tan geliyormuş gibi dairesel olarak yansır.
  • Dairesel su dalgası, çukur engelin inde oluş­turulmuş ise dalgalar çukur engele çarptıktan sonra yine engelin inde toplanır ve dağılır.

Ortam derinliğinin su dalgalarının yayılma hızı ile ilişkisi

Kaynağının frekansı değişmeyen bir su dalgası farklı ortamlarda farklı hız ve dalga boyunda yayılır. Dalganın frekansının sabit kalması için dalga boyu ve hızı doğru orantılı olması gerekir.

Derin ortamdan sığ ortama geçen su dalgalarının dalga boyu dolayısıyla hızı azalır. Eğer dal­ga sığ ortamdan derin ortama geçiyorsa dalga boyu ve hızı artar.

Doğrusal bir su dalgasının boyu üzerinde yarıklar bulunan stroboskop adı verilen bir araçla ölçülür.

Doğrusal su dalgalarının kırılma i

Su yüzeyinde ilerleyen bir su dalgasının hızının büyük­lüğü suyun derinliğine bağlıdır. Bu nedenle farklı derin­liklere sahip su ortamı, dalgaların yayılmasında derin ve sığ ortam olmak üzere iki farklı ortam olarak düşünülebi­lir.

Böyle bir su ortamında su dalgalarının hız ve doğrul­tularında meydana gelen değişikliğe dalgaların kırılması adı verilir.

Derin ortamdan sığ ortama geçen su dalgasının dalga boyu ve hızı azalır. Sığ ortamdan derin ortama geçen su dalgasının ise dalga boyu ve hızı artar. Ortamlar arası ge­çişlerde dalganın frekansı değişmez.

Ses dalgaları ile ilgili temel kavramlar

Ses mekanik bir dalgadır. Bir kaynağın titreşmesi so­nucu oluşan ses dalgalarının yayılması için ortama ihtiyaç vardır.

Farklı ses larından seslerin farklı duyulması sesin yüksekliği ile ilgilidir. Kalın sesi ince sesten ayıran özelliğe sesin yüksekliği denir.

Kulağa gelen sesin zayıf ya da li olması sesin şid­deti ile ilgilidir. Sesin şiddetine gürlük adı verilir.

Aynı frekansa sahip ses dalgalarının farklı lar­dan farklı duyulması sesin tınısı ile ilgili bir kavramdır.

Aynı frekansta ses üreten iki tan biri titreştiril­diğinde diğeri de bundan etkilenerek titreşir. Bu olaya re­zonans adı verilir.

Ses dalgalarının 17 m’den daha uzak bir yüzeye çarpıp yansıyarak tekrar duyulması olayına yankı denir.

Ses dalgalarının kullanım alanları

Ses dalgaları tıpta, denizcilikte, sanatta ve coğrafya alanlarında kullanılır.

Deprem dalgası

Dünyamızın manto katmanı üzerinde yüzen levhalar birbirine göre hâlindedir. Levhalar bu ­leri sırasında sıkışabilirler, birbiri üstüne çıkabilirler ve birbirine sürtünebilirler.

Bu sırada ortaya çıkan enerji, dal­galar şeklinde yayılarak deprem dalgalarını oluşturur.

Depremin büyüklüğü kırılma sırasında ortaya çıkan enerjinin düzeyini belirten bir ölçüdür ve sismograf deni­len bir aletle ölçülür.

Depremin şiddeti; herhangi bir derinlikte olan depre­min, yeryüzünde hissedildiği bir noktadaki etkisinin ölçü­sü olarak tanımlanır.

Deprem lı can ve mal kayıpları nasıl önlenir?

Deprem öncesinde, yerleşim yerleri deprem lerin­den uzak seçilmeli, dolaplar ve devrilebilecek eşyalar du­vara sabitlenmeli, sigortaları ve gaz vanaları oto­matik hâle getirilmeli, deprem sırasında yapılması ile ilgili gerekli bilgilendirmeler yapılmalı, acil durum için gerekli malzemelerin bulunduğu bir çanta hazırlanmalıdır.

Deprem anında panik yapılmamalı, merdivenlere, ka­pılara, balkona ve pencerelere doğru koşulmamalı, elekt­rik ve gaz vanaları kapatılmalı, koruma sağlanabilecek eşya yanına çömelerek çök–kapan–tutun i ile baş ve boyun korunmalıdır.