Yay Dalgaları.
Bu dersimizde yay dalgalarında atma, periyodik dalga, atmaların yansıması, atmanın ilerleme hızı ve atmaların birbiri içinden geçme durumlarını inceleyeceğiz.
Yani bileşke atmadan bahsedeceğiz.
Birinci durumumuzdan bahsedecek olursak, görmüş olduğunuz gibi bir ipimiz ya da yayımız olduğunu düşünelim. Denge konumundayken tamda denge konumundan, denge konumundan, yukarı doğru çekip yayımızı ya da ipimizi yukarı doğru çekip tekrardan denge konumuna kadar getirdiğimiz anda görmüş olduğunuz gibi baş yukarı tek bir atma göndermiş oluruz.
O halde bu durumda bu oluşan durumumuzu atma olarak nitelendiriyor.
Bu baş yukarı ve baş aşağı atmaları oluşturmak için ise ipimizi ya da yayımızı denge konumundan yukarı doğru çektik, denge konumuna geri getirdik.
Denge konumundan aşağı yönde çektik tekrardan yukarı denge konumuna getirdiğimizde baş yukarı baş aşağı atmaları periyodik olarak göndermiş oluruz.
O halde bu sisteme ne diyeceğiz?
dalga hareketi olarak, periyodik dalgaları olarak nitelendireceğiz.
O halde atma ile dalga arasındaki farkımız bu şekilde.
Atmamızın sabit ve serbest uçlardan yansımasına bakacak olursak, atmalarda yansıma durumunu inceleyecek olursak, görmüş olduğunuz gibi bir ipimiz var sol tarafa doğru ilerleme yönü olan atmamız görmüş olduğunuz gibi duvara şu uçtan sabitlenmiş. Sabit uça gelen bir atma sabit uca çarptığı anda, şu şekilde ilerleyerek baş yukarı gelen atmamız, sabit uca çarptıktan sonra ilerleme yönünü baş aşağı olacak şekilde ters dönerek ilerler.
Görmüş olduğunuz gibi buradaki ipimiz ise duvarımıza bir halka yardımıyla serbest bir şekilde bağlı durumda.
Yani burasına serbest uç diyeceğiz, şuraya sabit uç diyeceğiz.
O halde sola doğru gelmekte olan bu atmamız serbest uca geldiği anda sabit ucunun tam tersine geldiği gibi yansıyacak. O zaman baş yukarı gelen atmamız baş yukarı dönüp devam edecek.
O halde bu durumu kısaca şöyle yine hatırlamak maksadı ile not olarak ifade edecek olursak, sabit uca gelen atma ters döner.
Serbest uca gelen atma geldiği gibi, geldiği gibi, döner ve her ikisi de ne yapmış olur?
bu şekilde yansımış olur.
Serbest uç ve sabit uçlarda yansımalarımız bu şekilde.
Peki atmamızın bu yaylar üzerinde ya da ip üzerindeki hızını inceleyecek olursak, buna da atmanın hızı olarak nitelendiriyoruz.
Atmamızın hızını ifade ederken görmüş olduğunuz gibi şu anda F kuvvetiyle gerilmiş bir yayımız var. Bu yayımızın kütlesine m kadar ifade edersek, yayımızın kütlesine m kadar dersek, yayımızın toplam uzunluğuna şöyle ifade edelim orayı toplam uzunluğuna L kadar ifade edecek olursak burada görmüş olduğumuz atmanın hızını V olarak nitelendiriyorum.
"Atmamızın hızı" Atmamızın hızı karekök içerisinde kuvvetle doğru orantılı, birim uzunluk başına düşen kütle ile ters orantılı.
Yani boyca kütle miktarı diye boyca kütle miktarı oranı yazıyorum şuraya.
O halde bunu açacak olursak nasıl ifade ederiz?
Bu nü harfini görmüş olduğunuz boyunca kütle miktarını şöyle yazacak olursak, birim uzunluk başına düşen kütle miktarı.
Bu da şuraya da uzunluk olduğunu ifade edelim, yayımızın uzunluğu, yay uzunluğu.
O halde karekök içerisinde kuvvet çarpı uzunluk bölü kütle.
O halde buradan çıkartacağımız bir sonuç da var.
Kütlemiz ne kadar büyük olursa yayımızın hızı o kadar düşük olur olarak da nitelendirebiliriz.
Peki bileşke atmamıza geçecek olursak yani atmaların birbiri içinden geçerken durumlarını inceleyecek olursak, her zaman yuvarlak baş yukarı ya da baş aşağı her zaman yuvarlak olmak zorunda değil.
Görmüş olduğunuz gibi A seçeneğimizde kare bir atma ile üçgen bir atma karşılıklı geliyor.
Tabii ki bu atmalarımızın genişliğini y ile ifade edecek olursak ikisinin de genişliğine eşit diyorum. Aynı zamanda genliklerini x ifade edecek olursam genliklerine de eşit diyorum.
Yani genlik ve genişlikleri eşit fakat üçgenin yapı olarak ence biraz daha küçük.
O halde bu atmalar karşılaştığında yapıca olan atmayı aşağıya bırakacağım.
Karşılaşma anını çiziyorum şu anda.
Üçgen atmayı yani ence yapıca küçük olanı üstüne çizeceğim.
Arada görmüş olduğunuz, çünkü burada bir tane atmamız var, arada görmüş olduğunuz noktayı çizdiğimiz de görmüş olduğunuz gibi birbirlerini kuvvetlendirdiler.
Yani buradan ne elde ettik?
Maximum genlik elde ettik.
Biz bu duruma atmaların üst üste binme prensibi olarak nitelendireceğiz.
Atmalarımız her zaman üst üste mi gelecek?
Hayır.
Burada görmüş olduğunuz gibi ters gelen atalarımız da olacak. Bu durumu da birbirinin genliğini azaltma olduğu için sönümleme olarak nitelendireceğiz.
Tamam, tabii tamamen sönümlemeyecek burada ama örneğin bir atma düşünün baş yukarı bir yuvarlak bir atma halkanın yarısı kadar bu şekilde gelen bir atma düşünün bir tane tam o esnada baş aşağı olan bir atma aynı genliğe sahip.
Bu atmalar birbirini ne yapar tamamen, yok eder ve buna sönümleme deriz ama B seçeneğini bilerek seçtim.
Farklı bir şey olsun diye.
Görmüş olduğunuz gibi baş yukarı olan atmamız kare idi.
Üçgeni de aşağıya yerleştirdim. Burada yapmamız gereken durum şu şekilde, küçük olanı büyük olanın içine fotokopisini çekiyorum, birbirlerini yok edeceklerdi, artık küçük ile işimiz kalmadı.
Onun fotokopisini yukarıya aldı.
O halde bu parçayı buradan söküp çıkartırsak gözlemleyeceğimiz atma nasıl olacak, nasıl olacak arkadaşlar, şöyle bir görüntü elde edeceğiz birbirini söylediği için.
Şöyle bir m harfi elde edeceğiz.
Buna da ne diyeceğiz, minimum genlik durumu ve birbirlerine ne yapma durumu olarak nitelendireceğiz, sönümleme.
Bu dersimizde yay dalgalarında atma, periyodik dalga, atmaların yansıması, atmanın ilerleme hızı ve atmaların birbiri içinden geçme durumlarını inceleyeceğiz.
Yani bileşke atmadan bahsedeceğiz.
Birinci durumumuzdan bahsedecek olursak, görmüş olduğunuz gibi bir ipimiz ya da yayımız olduğunu düşünelim. Denge konumundayken tamda denge konumundan, denge konumundan, yukarı doğru çekip yayımızı ya da ipimizi yukarı doğru çekip tekrardan denge konumuna kadar getirdiğimiz anda görmüş olduğunuz gibi baş yukarı tek bir atma göndermiş oluruz.
O halde bu durumda bu oluşan durumumuzu atma olarak nitelendiriyor.
Bu baş yukarı ve baş aşağı atmaları oluşturmak için ise ipimizi ya da yayımızı denge konumundan yukarı doğru çektik, denge konumuna geri getirdik.
Denge konumundan aşağı yönde çektik tekrardan yukarı denge konumuna getirdiğimizde baş yukarı baş aşağı atmaları periyodik olarak göndermiş oluruz.
O halde bu sisteme ne diyeceğiz?
dalga hareketi olarak, periyodik dalgaları olarak nitelendireceğiz.
O halde atma ile dalga arasındaki farkımız bu şekilde.
Atmamızın sabit ve serbest uçlardan yansımasına bakacak olursak, atmalarda yansıma durumunu inceleyecek olursak, görmüş olduğunuz gibi bir ipimiz var sol tarafa doğru ilerleme yönü olan atmamız görmüş olduğunuz gibi duvara şu uçtan sabitlenmiş. Sabit uça gelen bir atma sabit uca çarptığı anda, şu şekilde ilerleyerek baş yukarı gelen atmamız, sabit uca çarptıktan sonra ilerleme yönünü baş aşağı olacak şekilde ters dönerek ilerler.
Görmüş olduğunuz gibi buradaki ipimiz ise duvarımıza bir halka yardımıyla serbest bir şekilde bağlı durumda.
Yani burasına serbest uç diyeceğiz, şuraya sabit uç diyeceğiz.
O halde sola doğru gelmekte olan bu atmamız serbest uca geldiği anda sabit ucunun tam tersine geldiği gibi yansıyacak. O zaman baş yukarı gelen atmamız baş yukarı dönüp devam edecek.
O halde bu durumu kısaca şöyle yine hatırlamak maksadı ile not olarak ifade edecek olursak, sabit uca gelen atma ters döner.
Serbest uca gelen atma geldiği gibi, geldiği gibi, döner ve her ikisi de ne yapmış olur?
bu şekilde yansımış olur.
Serbest uç ve sabit uçlarda yansımalarımız bu şekilde.
Peki atmamızın bu yaylar üzerinde ya da ip üzerindeki hızını inceleyecek olursak, buna da atmanın hızı olarak nitelendiriyoruz.
Atmamızın hızını ifade ederken görmüş olduğunuz gibi şu anda F kuvvetiyle gerilmiş bir yayımız var. Bu yayımızın kütlesine m kadar ifade edersek, yayımızın kütlesine m kadar dersek, yayımızın toplam uzunluğuna şöyle ifade edelim orayı toplam uzunluğuna L kadar ifade edecek olursak burada görmüş olduğumuz atmanın hızını V olarak nitelendiriyorum.
"Atmamızın hızı" Atmamızın hızı karekök içerisinde kuvvetle doğru orantılı, birim uzunluk başına düşen kütle ile ters orantılı.
Yani boyca kütle miktarı diye boyca kütle miktarı oranı yazıyorum şuraya.
O halde bunu açacak olursak nasıl ifade ederiz?
Bu nü harfini görmüş olduğunuz boyunca kütle miktarını şöyle yazacak olursak, birim uzunluk başına düşen kütle miktarı.
Bu da şuraya da uzunluk olduğunu ifade edelim, yayımızın uzunluğu, yay uzunluğu.
O halde karekök içerisinde kuvvet çarpı uzunluk bölü kütle.
O halde buradan çıkartacağımız bir sonuç da var.
Kütlemiz ne kadar büyük olursa yayımızın hızı o kadar düşük olur olarak da nitelendirebiliriz.
Peki bileşke atmamıza geçecek olursak yani atmaların birbiri içinden geçerken durumlarını inceleyecek olursak, her zaman yuvarlak baş yukarı ya da baş aşağı her zaman yuvarlak olmak zorunda değil.
Görmüş olduğunuz gibi A seçeneğimizde kare bir atma ile üçgen bir atma karşılıklı geliyor.
Tabii ki bu atmalarımızın genişliğini y ile ifade edecek olursak ikisinin de genişliğine eşit diyorum. Aynı zamanda genliklerini x ifade edecek olursam genliklerine de eşit diyorum.
Yani genlik ve genişlikleri eşit fakat üçgenin yapı olarak ence biraz daha küçük.
O halde bu atmalar karşılaştığında yapıca olan atmayı aşağıya bırakacağım.
Karşılaşma anını çiziyorum şu anda.
Üçgen atmayı yani ence yapıca küçük olanı üstüne çizeceğim.
Arada görmüş olduğunuz, çünkü burada bir tane atmamız var, arada görmüş olduğunuz noktayı çizdiğimiz de görmüş olduğunuz gibi birbirlerini kuvvetlendirdiler.
Yani buradan ne elde ettik?
Maximum genlik elde ettik.
Biz bu duruma atmaların üst üste binme prensibi olarak nitelendireceğiz.
Atmalarımız her zaman üst üste mi gelecek?
Hayır.
Burada görmüş olduğunuz gibi ters gelen atalarımız da olacak. Bu durumu da birbirinin genliğini azaltma olduğu için sönümleme olarak nitelendireceğiz.
Tamam, tabii tamamen sönümlemeyecek burada ama örneğin bir atma düşünün baş yukarı bir yuvarlak bir atma halkanın yarısı kadar bu şekilde gelen bir atma düşünün bir tane tam o esnada baş aşağı olan bir atma aynı genliğe sahip.
Bu atmalar birbirini ne yapar tamamen, yok eder ve buna sönümleme deriz ama B seçeneğini bilerek seçtim.
Farklı bir şey olsun diye.
Görmüş olduğunuz gibi baş yukarı olan atmamız kare idi.
Üçgeni de aşağıya yerleştirdim. Burada yapmamız gereken durum şu şekilde, küçük olanı büyük olanın içine fotokopisini çekiyorum, birbirlerini yok edeceklerdi, artık küçük ile işimiz kalmadı.
Onun fotokopisini yukarıya aldı.
O halde bu parçayı buradan söküp çıkartırsak gözlemleyeceğimiz atma nasıl olacak, nasıl olacak arkadaşlar, şöyle bir görüntü elde edeceğiz birbirini söylediği için.
Şöyle bir m harfi elde edeceğiz.
Buna da ne diyeceğiz, minimum genlik durumu ve birbirlerine ne yapma durumu olarak nitelendireceğiz, sönümleme.