Konu anlatımı
Kıyıya yaklaşan deniz dalgalarının yavaşlayıp sıklaşması ve kıyıya hemen hemen paralel gelmesi derinlikle ilgilidir. Bu alt başlıkta su dalgalarının hızını derinliğin nasıl etkilediğini ve doğrusal dalgaların kırılmasını nitel olarak göreceksin.
Derinlik ve hız
Su dalgalarının yayılma hızı suyun derinliğine bağlıdır: derin suda dalgalar daha hızlı, sığ suda daha yavaş ilerler. Dalgaların frekansı kaynağa bağlı olduğu için derinlik değişince değişmez. Hız değişip frekans sabit kaldığından dalga boyu hızla aynı yönde değişir: derin bölgede dalga boyu büyük, sığ bölgede küçüktür. Dalga leğenindeki dalgaların duruyormuş gibi görünmesini sağlayan stroboskop, dalga boyunun ölçülmesinde kullanılır. TYT'de su dalgalarının hızı ve dalga boyuyla ilgili hesap yapılmaz.
Kırılma
Doğrusal su dalgaları derinliği farklı iki bölgenin sınırına eğik gelirse sınırı geçerken ilerleme yönleri değişir; buna kırılma denir. Derin bölgeden sığ bölgeye geçen dalgaların ilerleme yönü sınırın normaline yaklaşır, sığ bölgeden derin bölgeye geçenlerinki normalden uzaklaşır. Dalgalar sınıra dik gelirse yön değiştirmez; yalnızca hızları ve dalga boyları değişir. Kırılmada da frekans değişmez. Programda yalnızca doğrusal dalgaların kırılması incelenir.
Günlük hayatta
Açık denizde farklı yönlerden gelen dalgalar kıyıya yaklaştıkça sığlaşan suda yavaşlar ve yönleri kıyının normaline yaklaşacak biçimde kırılır; bu yüzden dalgalar kıyıya hemen hemen paralel ulaşır. Kıyıya yaklaşan dalgaların sıklaşması da sığ suda dalga boyunun kısalmasındandır. Su dalgalarındaki bu kırılma, ışığın farklı ortamlar arasında geçerken kırılmasına benzer.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Dalga leğeninin bir bölümüne cam levha konarak sığ bir bölge oluşturuluyor. Doğrusal dalgalar sınıra dik olarak derin bölgeden sığ bölgeye geçiyor. Dalgaların yönü, hızı, frekansı ve dalga boyu nasıl değişir?
Çözüm. Dalgalar sınıra dik geldiği için ilerleme yönleri değişmez. Sığ bölgede dalgaların hızı azalır. Frekans kaynağa bağlı olduğundan değişmez; hız azalıp frekans sabit kaldığı için dalga boyu azalır ve sığ bölgede dalga tepeleri birbirine yaklaşır.
Örnek 2. Doğrusal su dalgaları sığ bir bölgeden derin bir bölgeye, sınıra eğik olarak geçiyor. Dalgaların ilerleme yönü, hızı ve dalga boyu nasıl değişir?
Çözüm. Derin bölgede dalgaların hızı artar. Hızın arttığı bölgeye eğik geçen dalgaların ilerleme yönü sınırın normalinden uzaklaşır; yani dalgalar derin bölgede normalle daha büyük açı yapacak biçimde kırılır. Bu sırada frekans değişmediği için dalga boyu artar.
Sık yapılan hatalar
- Sığ suda dalgaların hızlandığını sanmak; sığ suda dalgalar yavaşlar.
- Ortam değişince frekansın da değiştiğini düşünmek.
- Sınıra dik gelen dalgaların da yön değiştirdiğini sanmak.
- Derin suda hız ve dalga boyu büyük, sığ suda küçüktür; frekans değişmez.
- Derinden sığa geçen dalga normale yaklaşır, sığdan derine geçen normalden uzaklaşır.
- Sınıra dik gelen dalga yön değiştirmez.