10.Sınıf Fizik 2.Dönem 1.Yazılı (Dalgalar)

Soruda, bir cismin sıfır hızla başlayıp 10 saniye boyunca 50 m/s ortalama hızla hareket ettiği belirtilmektedir. Hızın tanımı, bir cismin belli bir süre içinde aldığı yolun süreye bölünmesidir: hız = yol / süre. Bu durumda, ortalama hızı 50 m/s olduğu için, 10 saniye boyunca cisim toplam 500 metre yol almış olur (yol = hız × süre = 50 m/s × 10 s = 500 m). Dolayısıyla, cismin 10 saniye boyunca toplamda 500 metre yol aldığı bilinmektedir.

Bu sorunun cevap anahtarı "A) Sabit hızla ilerliyor" şeklindedir. İşte çözüm açıklaması ve kazanımı: Birinci ivmeli hareket yasası, Newton'un hareket yasalarından biridir ve bir cismin durumunu açıklar. Bu yasa, cisimlerin durgunluk veya hareket durumunu tanımlar. Cisimlerin hareket durumu, etkiyen kuvvetlere bağlıdır. Birinci ivmeli hareket yasasına göre, bir cisim eğer üzerine etki eden net kuvvet sıfırsa veya durağan ise, cisim sabit hızla ilerler veya durur. Örneğin, bir cisim düz bir yolda ilerlerken üzerine etki eden net kuvvet sıfırsa, cisim sabit hızla ilerleyecektir. Bu durumda, cisim ivmelenmez ve hızı değişmez.

Bu sorunun cevap anahtarı "C) 200 m/s" şeklindedir. İşte çözüm açıklaması ve kazanımı: Dalgaların yayılma hızı (v), frekans (f) ile dalga boyunun (λ) çarpımına eşittir. Yani v = f * λ formülü kullanılır. Bu durumda, frekans 100 Hz ve dalga boyu 2 metre olarak verildiğine göre, yayılma hızını bulmak için bu değerleri formüle yerleştiriyoruz: v = 100 Hz * 2 m = 200 m/s.

Verilen soruda nesnenin ivmesi 2 m/s^2 ve uygulanan kuvvet 5 N olarak belirtilmektedir. Kütle ise ivme ve kuvvet arasındaki ilişkiyi kullanarak hesaplanabilir. Kuvvet = Kütle × Ivme 5 N = Kütle × 2 m/s^2 Kütle = 5 N / 2 m/s^2 Kütle = 2.5 kg Sonuç olarak, nesnenin kütle değeri 2.5 kg'dır.

Bu sorunun cevap anahtarı "C) 100 J" seçeneği ile ilgilidir. İş, kuvvetin cisim üzerinde uygulandığı yolun kuvvetin yönüyle olan çarpımıdır. Bu durumda, kuvvet 100 N ve yol 10 m olduğu için iş, 100 N * 10 m = 1000 Nm veya 100 J (Joule) olarak hesaplanır.

Bu sorunun cevap anahtarı "B) Odak uzaklığı pozitiftir" seçeneği ile ilgilidir. Odak uzaklığı, bir lensin mercekten odak noktasına olan uzaklığıdır. Odak uzaklığı pozitifse, lens toplayıcı bir lens olarak kabul edilir. Verilen soruda, lensin odak uzaklığının 20 cm olduğu belirtilmiştir. Bu durumda, odak uzaklığı pozitiftir.

Elektrik alanın büyüklüğü 3 N/C olarak verilmiştir. Elektron, elektrik alan içinde hareket ettiğinde elektrik alan tarafından bir kuvvete maruz kalır. Elektriksel kuvvet (F) elektrik alanın büyüklüğü (E) ile yükün (q) çarpımına eşittir. Elektronun yükü negatif olduğu için (-1.6 x 10^-19 C), kuvvetin büyüklüğü şu şekilde hesaplanır: F = E * q = 3 N/C * (-1.6 x 10^-19 C) = -4.8 x 10^-19 N. Ancak soruda kuvvetin mutlak değeri istendiği için, kuvvetin büyüklüğü 4.8 x 10^-19 N olarak kabul edilir.

Bir deniz dalgasının hızı, dalga boyunun frekansla çarpımına eşittir. Verilen soruda, dalganın dalga boyu 15 m ve frekansı 0,1 Hz olarak belirtilmiştir. Dolayısıyla, dalganın hızını bulmak için v = λ * f formülünü kullanabiliriz: v = 15 m * 0,1 Hz = 1,5 m/s.

Dalga boyu (λ), titreşim sayısının (f) periyot süresine (T) olan oranıyla hesaplanır. Periyot süresi, bir titreşimin tamamlanması için geçen süreyi ifade eder. Periyot süresi (T) ve titreşim frekansı (f) arasındaki ilişki T = 1/f şeklinde verilir. Bu soruda titreşim sayısı 12 Hz olarak verilmiştir. Dolayısıyla periyot süresi T = 1/12 s olur. Yayın uzunluğu (L) ise 30 cm olarak verilmiştir. Dalga boyu (λ) ise şu şekilde hesaplanır: λ = 2L. Bu durumda λ = 2 * 30 cm = 60 cm olarak bulunur. Ancak dalga boyu yayın tamamını temsil etmediği için yarısını alırız. Sonuç olarak dalga boyu 60 cm/2 = 30 cm olarak bulunur.

Bu sorunun cevap anahtarı "A) 0,5 Hz" seçeneği ile ilgilidir. Su dalgalarının hızı, dalga boyunun frekansla çarpımına eşittir. Verilen soruda, su dalgalarının hızı 5 m/s ve dalga boyu 10 m olarak belirtilmiştir. Dolayısıyla, frekansı bulmak için f = v / λ formülünü kullanabiliriz: f = 5 m/s / 10 m = 0,5 Hz.

Bu sorunun cevap anahtarı "B) 2 Hz" seçeneği ile ilgilidir. Dalganın frekansını bulmak için f = v / λ formülünü kullanırız. Verilen soruda, dalganın dalga boyu 4 m ve hızı 8 m/s olarak belirtilmiştir. Dolayısıyla, frekansı bulmak için f = 8 m/s / 4 m = 2 Hz olur.

Bu sorunun cevap anahtarı "C) 10 m/s" seçeneğidir. Yayın titreşim frekansı 5 Hz ve dalga boyu 2 m olarak verildiğinde, yayın hareket hızını bulmak için frekansı dalga boyuna çarparız. Yani, 5 Hz x 2 m = 10 m/s olarak bulunur.

Dalga boyu 0,5 m ve frekansı 2 Hz olarak verilen su dalgasının dalga hızını bulmak için frekansı dalga boyuna çarparız. Yani, 0,5 m x 2 Hz = 1 m/s olarak bulunur.

Dalga periyodu (T), dalga hızının (v) dalga boyuna (λ) oranıdır. Yani T = λ / v formülü kullanılır. Verilen bilgilere göre, dalga boyu 0,6 m ve dalga hızı 2 m/s olduğuna göre, dalga periyodu T = 0,6 m / 2 m/s = 0,3 s olarak hesaplanır.

Bu sorunun cevap anahtarı "E) Gitar tellerindeki titreşimler" seçeneğidir. Yay dalgaları, bir ortamda enerjinin titreşimler aracılığıyla yayılmasıyla oluşur. Bu yayılma sürecinde ortamdaki parçacıklar birbirlerine etki eder ve enerji iletilir. Gitar tellerindeki titreşimler, tellere uygulanan bir kuvvetle oluşan yay dalgalarıdır. Bu titreşimler, tellerin sıkışma ve gevşeme hareketleriyle ortamdaki molekülleri etkiler ve ses dalgaları olarak algılanır.

Bu sorunun cevap anahtarı A) Katı ortamdadır. Sismik dalgalar, depremlerin meydana getirdiği titreşimlerin yayılmasıyla oluşan dalgalardır. Bu dalgalar, genellikle katı ortamlarda daha iyi yayılır. Katı ortamlar, partiküllerin sıkıca bir araya yerleşik olduğu ve dalgaların enerjisini daha etkili bir şekilde iletebildiği ortamlardır. Sismik dalgaların özellikle katı ortamlarda daha hızlı ve daha net yayıldığı bilinmektedir.

Bu sorunun cevap anahtarı E) Longitudinal dalgalar'dır. Deprem dalgaları, madde içerisindeki parçacıkların titreşimleriyle oluşan ve depremin yayılmasını sağlayan dalgalar olarak bilinir. Bu dalgalar, maddenin yayılma yönüne paralel olarak ilerler ve madde parçacıklarının sıkışma ve genişleme hareketleriyle birlikte ilerler. Bu özellikleri nedeniyle deprem dalgaları longitudinal dalgalar olarak adlandırılır.

Bu sorunun cevap anahtarı D) Hem sıvı hem de katı ortamında'dır. Deprem dalgaları, katı ortamlarda ve sıvı ortamlarda yayılabilir. Katı ortamlarda, dalgaların enerjisi katı maddelerin sıkışması ve genişlemesi yoluyla iletilir. Sıvı ortamlarda ise, dalgaların enerjisi sıvı parçacıklarının titreşimiyle iletilir. Bu nedenle, deprem dalgaları hem sıvı hem de katı ortamlarda yayılabilir.

Su dalgalarının hızı, hem dalga boyuna hem de ortamın yoğunluğuna bağlıdır. Doğru cevap D seçeneğidir. Dalga boyu, bir dalganın bir tam dalga periyodu boyunca seyahat ettiği mesafeyi temsil eder. Su dalgalarında, dalga boyu arttıkça dalganın hızı da artar. Ayrıca, su dalgalarının hızı, suyun yoğunluğuna da bağlıdır. Yoğunluğu yüksek olan bir ortamda su dalgaları daha yavaş hareket ederken, yoğunluğu düşük olan bir ortamda su dalgaları daha hızlı hareket eder. Su dalgalarının hızının dalga boyuna ve ortamın yoğunluğuna bağlı olduğunu belirtebiliriz. Dalga boyu ve yoğunluğun artması veya azalması, su dalgalarının hızında değişikliklere neden olabilir.

Yayın hızını bulmak için, yayın hızı (v) = dalga boyu (λ) × frekans (f) formülünü kullanabiliriz. Verilen bilgilere göre, dalga boyu 0.2 m ve frekansı 50 Hz'dir. Bu bilgileri formüle yerleştirerek, v = 0.2 m × 50 Hz = 10 m/s elde ederiz. Ancak, yayın hızı sadece dalga boyu ve frekansla belirlenmez. Elektromanyetik dalgalar gibi bazı dalgaların yayın hızı vakumda (boşlukta) sabittir ve ışık hızına eşittir, yani ışık hızı 299,792,458 m/s'dir. Bu nedenle, yayın hızının sadece dalga boyu ve frekans ile belirlendiği kabul edilerek, 10 m/s olarak bulunan sonucu seçebiliriz.

Sorunun cevap anahtarı şu şekildedir: B) Havada. Ses dalgaları, havada yayılır. Ses, moleküllerin titreşimleri şeklinde bir enerji transferidir. Havada bulunan gaz molekülleri, ses kaynağından yayılan titreşimleri taşır ve bu titreşimlerin bir sonucu olarak ses dalgaları oluşur. Ses dalgaları havadaki moleküller arasında sıkışma ve gevşeme hareketleri ile yayılır. Diğer ortamların aksine, vakumda ses dalgaları yayılmaz çünkü vakumda hiçbir molekül bulunmaz. Sıvı ortamlarda ve katı ortamlarda da ses dalgaları yayılır, ancak havadaki yayılma şekli daha yaygındır.

Sorunun cevap anahtarı şu şekildedir: D) Katı ortamda. Yay dalgaları, katı ortamlarda yayılır. Yay, bir noktadan diğer noktaya enerji taşıyan titreşimlerle oluşan bir dalga türüdür. Katı ortamlar, moleküler düzeyde sıkı bir yapıya sahiptir ve bu nedenle titreşimleri daha iyi iletebilirler. Yay dalgaları, katı ortamlardaki moleküler titreşimlerin bir sonucu olarak oluşur ve bu ortamlarda hızla yayılır. Diğer ortamlar olan vakum, hava ve sıvılar ise yay dalgalarının yayılmasına uygun değildir.