K ve L bölgelerinin derinlikleri ile frekansları arasındaki ilişki nedir?

  1. K ve L bölümlerinden oluşan bir dalga leğeninde sabit frekansla çalışan bir kaynağın oluşturduğu doğrusal dalgaların görünümü şekildeki gibi verilmiştir.

[Şekil içinde yazılar]
L
K

Dalga kaynağı … Buna göre, K ve L bölümlerinin derinlikleri h_K, h_L ve bu bölümlerde ilerleyen dalgaların frekansları f_K, f_L arasındaki ilişki nedir?

A) h_K > h_L
f_K = f_L

B) h_L > h_K
f_K = f_L

C) h_L > h_K
f_K > f_L

D) h_K = h_L
f_K > f_L

E) h_K = h_L
f_K < f_L

Özet: Soru, sabit frekansta çalışan bir dalga kaynağının K ve L olarak iki bölümden oluşan dalga leğeninde oluşturduğu doğrusal dalgaların görünümüne bakarak derinlikler h_K, h_L ile frekanslar f_K, f_L arasındaki ilişkiyi sorgulayan çoktan seçmeli bir fizik sorusudur.

Bu soruda kullanılan dil Türkçe, ben de Türkçe devam edeceğim.

Önce soruyu metin hâline getireyim, sonra çözümü yazacağım:

Resimde, K ve L bölümlerinden oluşan bir dalga leğeninde sabit frekansla çalışan bir kaynakla oluşturulmuş doğrusal dalgaların görünümü verilmiş. K kısmında dalga boyları L kısmına göre daha seyrek (yani \lambda_K > \lambda_L). Metnin yan kısmında (okunabildiği kadarıyla) bölmelerin derinlikleri h_K ve h_L, bu bölümlerde ilerleyen dalgaların frekansları f_K, f_L arasındaki ilişki soruluyor.

Kaynak aynı olduğuna göre dalgaların frekansı leğenin her yerinde aynıdır:

f_K = f_L

Suda dalga hızı v, ortamın derinliğine bağlıdır: derinlik arttıkça su dalgasının hızı artar. Ayrıca

v = \lambda \cdot f

olduğundan, frekans sabitken dalga boyu büyük olan yerde hız da büyüktür.

Resimde K kısmındaki dalga boyu, L kısmındaki dalga boyundan büyüktür:

\lambda_K > \lambda_L

Dolayısıyla

v_K > v_L

hızın büyük olduğu yerde derinlik de daha fazladır, yani

h_K > h_L

Sonuçta:

  • Derinlik ilişkisi: h_K > h_L
  • Frekans ilişkisi: f_K = f_L

Şıklara göre doğru kombinasyon h_K > h_L ve f_K = f_L olan seçenektir.