11. SINIF KONU ANLATIMLI 5. ÜNİTE: DALGALAR 1. Konu SES ETKİNLİK ÇÖZÜMLERİ 2 5. Ünite 1. Konu (Ses) 7. Elastik yap›ya sahip olan her cisim titrefltirildi¤inde kendi özel sesini oluflturur. Cisimlerin titrefltikleri bu karakteristik frekanslar›na do¤al frekans denir. Do¤al frekans cismin elastikiyeti ve flekline ba¤l›d›r. Ayn› maddeden yap›lm›fl büyük bir cismin do¤al frekans› küçük cismin do¤al frekans›ndan küçüktür. 8. Zorlamal› titreflim olmadan rezonans oluflmaz. Çünkü cismin do¤al frekans›na eflit bir zorlamal› titreflim elde ederek rezonans sa¤lan›r. 9. Bir yerdeki gürültüyü azaltmak için lastik, yün, keçe, hal› vb. so¤urucu yüzeyler kullanmak gerekir. Gürültünün oldu¤u yerdeki duvarlara aksesuar asarak yüzeydeki pürüzler art›r›l›r. Böylece en kolay so¤urulma sa¤lanabilir. 1. Sesin yüksekli¤i, sesin frekans›na ba¤l›d›r. Frekans büyüdükçe sesin yüksekli¤i artar, küçüldükçe azal›r. 2. Frekans› 20 Hz in alt›nda olan ses dalgalar›na infrasonik sesler, frekans› 20 kHz yani 20 000 Hz in üzerindeki ses dalgalar›na ultrasonik sesler denir. 3. a. S›k›flan ses dalgalar› yüksek bas›nç alt›nda, genleflen ses dalgalar› düflük bas›nç alt›nda elde edilir. S›k›flma bölgesinde tepe, genleflme bölgesinde çukur enerji seviyesi oluflur. b. S›k›flmalar ve genleflmeler ancak titreflim yapan bir cisim taraf›ndan üretilebilir. Titreflim yapan cismin ileri hareketi s›k›flmay›, geri hareketi ise genleflme bölgesi oluflturur. 4. Ay’da bulunan iki astronot hiç bir alet kullanmadan konuflarak anlaflamazlar. Çünkü Ay üzerinde boflluk vard›r ve ses bofllukta yay›lmaz. 5. Sesin oluflumu, yay›lma ve duyulma özellikleri ile ilgilenen bilim dal›na akustik denir. Konferans ve sinema salonu gibi iletiflim sistemlerinin oldu¤u yerlerde akustik biliminden yararlan›l›r. 6. Levha da titreflime zorland›¤› için daha çok hava molekülünü hareketlendirir. Bu nedenle daha yüksek bir ses duyulur. Nihat Bilgin Yay›nc›l›k© A’n›n Yan›tlar› 10. Frekanslar› aras›nda az bir fark olan iki ses dalgas›n›n giriflimi sonucunda ses fliddetinin yükselip alçalmas›, vuru olay›n› gerçeklefltirir. Giriflim olmadan vuru elde edilemez. 11. Ses ve görüntünün ayn› anda ulaflmas› olanaks›zd›r. Çünkü ›fl›k h›z› ses h›z›ndan oldukça büyüktür. fiimflek çakt›ktan saniyeler sonras› gürültüsünün duyulmas› buna örnektir. Ses ve ›fl›k h›z›n›n eflit verilmesi fiziksel bir hatad›r. 12. Bir ses dalgas› havada yay›l›rken, önünde s›k›flma arkas›nda genleflme meydana getirece¤inden, bas›nc›n periyodik olarak yüksek ve düflük oldu¤u bir hava dalgas› oluflturacakt›r. 3 13. Diyapazonu masaya daha s›k›ca bast›rd›¤›m›zda titreflim say›s› artar, yani daha yüksek frekansta titreflir. Frekans›n artmas› daha çok enerji harcamas› demektir. Enerji korunumu yasas›na göre ayn› enerji miktar› yüksek frekanslarda daha k›sa titreflmesini sa¤layacakt›r. 17. f1 = 20 Hz v = 340 m/s λ1 = ? λ1 = v 340 = = 17 m 20 f1 bulunur. f2 = 20 kHz = 20 000 Hz λ2 = 14. Frekanslar› 260 ve 262 Hz olan diyapazonlar 2 Hz, frekanslar› 262 ve 266 Hz olan diyapazonlar 4 Hz, frekanslar› 260 ve 266 Hz olan diyapazonlar 6 Hz lik vuru frekans› oluflturur. Nihat Bilgin Yay›nc›l›k© 16. Ayn› müzi¤i dinleyen bir grup insan ayn› notalar›, ayn› frekansta ve ayn› fliddette dinliyor olabilir ancak alg›lad›klar› sesler, vurular farkl›d›r. Farkl› kiflilerin farkl› konumda olmalar› yans›yan seslerin farkl› alg›lamalar›n› sa¤layabilir. bulunur. 18. Oda s›cakl›¤›ndan ses h›z› v = 340 m/s dir. λ = 1 m oldu¤una göre; f= 15. Piyanist teli s›k›flt›rd›kça tel tizleflir, frekans› artar. Bu art›fl aradaki fark› azalt›yor ise diyapazonun frekans› daha büyük demektir. Piyano teli biraz daha s›k›flt›r›l›p frekans› art›rmal›. Ancak bu flekilde eflitlik sa¤lan›p akort tamamlanm›fl olur. v 340 = = 1, 7.10 –4 m f2 20 000 v 340 = = 340 Hz λ 1 bulunur. 4 B’nin Yan›tlar› 1. 2. Hava içinde bir cismin titreflimi ses dalgalar›n› meydana getirir. dalga tepesi 6. ‹lerleyen bir dalga kayna¤›n›n h›z›, dalgalar›n h›z›n› aflarsa flok dalgalar› oluflur. 7. ‹lerleyen bir dalga kayna¤›n›n h›z›, dalgalar›n h›z›na eflit ise, kayna¤›n hemen önünde ç›kan dalgalar üst üste y›¤›larak dalga boyunun s›f›r olmas›na neden olur. Bu durumda atmalar aras›ndaki zaman aral›¤› da s›f›ra yaklafl›r. Bu da sonsuz frekansa karfl›l›k gelir. 8. Ses dalgalar› fleklinde ortaya ç›kan yer de¤ifltirmeler, denge konumundan itibaren herbir molekülün boyuna yer de¤ifltirmesini gerektirir. Bu s›k›flma ve genleflme fleklinde yüksek ve alçak bas›nç bölgelerinin oluflumuna yol açar. 9. Frekanslar›na göre, boyuna mekanik dalgalar üç gruba ayr›l›r. genlik dalga çukuru ‹lerleyen bir ses dalgas› enerji tafl›r ve tafl›nan bu enerji kulak zar› gibi bir baflka mekanik sistem taraf›ndan yutulur. 4. Yap›lan bir deneyde enerjinin havadaki ses dalgalar›ndan cama aktar›lmas›n› sa¤layan bir rezonans olay› nedeni ile kadeh flekildeki gibi k›r›l›yor. Bu olayda sesin frekans› kadehin do¤al frekans›na eflittir. Nihat Bilgin Yay›nc›l›k© 3. a. ‹flitilebilir dalgalar. ‹nsan kula¤›n›n duyarl›l›k s›n›rlar› içinde olan ses dalgalar›d›r. Bu dalgalar, 20 Hz ile 20 000 Hz frekanslar› aras›ndad›r. b. ‹nfrasonik dalgalar. ‹flitilebilir mertebenin alt›ndaki frekansta olan boyuna dalgalard›r. c. Ultrasonik dalgalar. ‹flitilebilir mertebenin üstünde frekanslar› olan boyuna dalgalard›r. 10. Deprem dalgalar› infrasonik dalgalard›r. 5. 11. Bir ambulans, kornas›n› çalarak hareket ederken duydu¤unuz sesin frekans›; araç yaklafl›rken daha yüksek, uzaklafl›rken daha düflüktür. Bu, Doppler olay›na bir örnektir. Ahmet Ahmet küçük frekansta ses iflitir. Ayflegül Ayflegül büyük frekansta ses iflitir. 12. Doppler olay›; kaynakla gözlemci aras›nda ba¤›l bir hareket oldu¤u zaman ortaya ç›kar. Kaynak gözlemciye do¤ru hareket etti¤i zaman, gözlemci taraf›ndan duyulan sesin frekans›, kayna¤›n frekans›ndan daha büyüktür. Kaynak gözlemciden uzaklaflt›¤›nda, gözlemcinin duydu¤u sesin frekans› kayna¤›n frekans›ndan daha küçüktür. 5 13. Günlük yaflant›m›zda sesin yans›mas›ndan yararland›¤›m›z dört maddeyi aç›klayarak yaz›n. C’nin Yan›tlar› a. Ses dalgalar›n›n yans›mas› kullan›larak Dünya’n›n iç yap›s› incelenir. 1. ( Y ) b. T›pta görüntü alma ses dalgalar›n›n yans›mas›ndan yararlan›larak yap›l›r (ultrason). 2. ( D ) c. Malzemelerin kusurlar›n›n araflt›r›lmas›nda ses dalgalar›n›n yans›mas›ndan yararlan›l›r. 3. ( D ) ç. Radar ve sonar ayg›tlar› elektromanyetik dalgalar veya ses dalgalar› yay›p, daha sonra bunlar›n yans›malar›n› al›p bunlar› anlaml› bilgilere dönüfltürürler. 4. ( Y ) 5. ( D ) 14. Do¤al frekans, zorlamal› titreflim oluflturabilmek için minimum enerjinin gerekti¤i noktad›r. 6. ( Y ) 7. ( Y ) 15. Titreflen cisimlere do¤al frekanslar›yla ritim içinde tekrarlayan itmeler uygulan›rsa rezonans oluflur. Nihat Bilgin Yay›nc›l›k© 8. ( D ) 16. 9. ( D ) 10. ( Y ) 11. ( Y ) 12. ( D ) 13. ( D ) fiekilde verilen uçak bir süpersonik uçakt›r. Bir baflka ifadeyle, bu uça¤›n h›z›, sesin havadaki h›z›ndan daha büyük oldu¤undan çevresinde bulut oluflmufltur. 14. ( D ) 15. ( Y ) 16. ( D )