deprem dalgaları
Transkript
deprem dalgaları
4. BÖLÜM DEPREM DALGALARI TEST 1 1. DEPREM DALGALARI ÇÖZÜMLER Bir depremin yıkıcı etisi, depremin süresine, şidde- 6. ti ve merkezine olan uzaklığına, zemin özellikleri- Bir depremde oluşan can ve mal kaybı, depremin süresine, depremin şiddetine, depremin merkezi- ne ve yapılarda kullanılan malzemenin özellikleri- nin yerleşim yerlerine olan uzaklığına ve yapılarda ne bağlıdır. Binaların büyüklüğü önemli değildir. kullanılan malzemelerin özelliklerine göre değişir. CEVAP B 2. Deprem sırasında telefonlarımız sadece yardım CEVAP B 7. Deprem dalgaları klasik dalgalardır. Boşlukta yayı- çağırmak içindir. Herkes telefona sarılırsa şebeke- lamazlar. Yayılması için maddesel bir ortam olma- ler kilitlenir ve ihtiyaç sahipleri yardım çağıramaz. lıdır. Tüm dalgalarda olduğu gibi enerji taşırlar. I. ve III. yargılar doğru, II. yargı yanlıştır. CEVAP D CEVAP D 3. Bir deprem dalgasının büyüklüğü genliğine bağlı8. dır. Deprem dalgaları enine ve boyuna dalgalardır. Yayılabilmesi için maddesel bir ortama ihtiyaçları CEVAP A vardır. Deprem doğa olayıdır. CEVAP E 4. Deprem dalgaları enine ve boyuna olabilir. I. ve II. ifadelerde kesinlik yoktur. Deprem dalgalarının yayılma ve titreşim hızları vardır. CEVAP C 5. 9. Deprem oluştuğunda açığa çıkan enerji cisim dalgaları ve yüzey dalgaları olarak yayılır. CEVAP C Deprem dalgaları klasik dalga olduklarından ışık hızıyla yayılmazlar. Deprem dalgaları geçtikleri yerleri sarsar ve enerjisi azalarak yayılır. Bir kırık boyunca biriken enerjinin boşalması sırasında çevreye sismik dalgalar yayılır. kanik patlama buna bağlı olarak zemin çökmesi, I. yargı yanlıştır. zemin kayması tsunaminin oluşmasının nedenleri- II. ve III. yargılar doğrudur. dir. CEVAP D 124 10. Okyanus ya da deniz dibinde oluşan deprem vol- DALGALAR CEVAP E 11. Deniz çekildiğinden merak edip kıyının durumunu 15. P dalgaları kayıtlara giren ilk deprem dalgalardır. izlemeye kesinlikle gitmeyiniz. Çünkü can kayıpla- Her ortamda boyuna yayılırlar hızları maksimum 8 rının büyük bir bölümü bu sırada oluşur. km/s dir. Yıkım etkileri düşüktür. Denizde teknede olan kişilerin su derinliği en az CEVAP D 50 m veya daha derin yerlere doğru uzaklaşması, olası dalga ve akıntı etkilerinden kurtulma şartını artırabilir. Tsunami dalgaları dereler, ırmaklar ya da denize bağlantılı kanallardan içerilere doğru kilometrelerce ilerleyebilir. Bu nedenle buralardan uzak durulmalıdır. 16. S dalgaları enine dalgalar olup saniyede maksimum 6,4 km yol alırlar. Bu dalgalar sadece katı CEVAP E kütlelerde hareket ederler. CEVAP B 12. Deprem dalgaları klasik dalgadır. X ışınları, γ ışınları, radyo dalgaları ve radar dalgaları elektromanyetik dalgalardır. CEVAP A 13. Tsunami dalgaları ilk oluştuğunda tek bir dalgadır. Daha sonra 3 veya 5 dalgaya dönüşür. Tsunami dalgaları dereler, ırmaklar ya da deniz bağlantısı olan kanallarla karaya doğru kilometrelerce ilerler. Sıvı kütlelerinde yayılır. CEVAP C 14. Yaklaşan bir tsunami belirtisi, gök gürültüsüne benzer bir ses duyulması, suyun alışılmadık bir şekilde sıcak olması, su yüzeyinde gaz kabarcıklarını görünmesi suyun derimizi rahatsız etmesi ve depremin hissedilmesi olabilir. CEVAP E DALGALAR 125 Ünite Yazılı Soruları Adı ve Soyadı : ..................................... Sınıfı : ..................................... Numara : ..................................... Aldığı Not : ..................................... (Dalgalar) 1. A Grubu 3. a) S K R L Işık için yazılan Snell bağıntısı dalgalar için de geçerlidir. Çünkü ışık bu olayda bir dalga gibi davranır. Dalgaların sığ ortamdaki dalga boyu, P sin i m d = sin r m s sin 53° 12 = sin 37° m s 0, 8 12 = & m s = 9cm olur. 0, 6 m s Atmanın –x yönünde hareket ettiği dikkate alındığında, t anından az sonraki durumu kesikli çizgilerle gösterildiği gibidir. Şekle bakıldığında P noktasının –y, R noktasının +y ve S noktasının –y yönünde hareket ettiği görülür. 2. b) Dalgaların sığ ortamdaki hızı, a) sin i Vd = sin r Vs sin 53° 16 = sin 37° Vs 0, 8 16 & Vs = 12 cm/s olur. = 0, 6 Vs K B A ÇÖZÜMLER L c) Dalgaların derin ortamdaki frekansı, V md = d fd 16 4 –1 12 = & fd = s olur. fd 3 Atmalar zıt yönde titreştiğinden K atması serbest uçtan tepe, L ise çukur olarak yansır. Bileşke atma sorulduğunda atmaların karşılaştıkları an dikkate alınır. Bileşke atmanın genliği, iki atmanın genliğinin farkına eşit olur. Genlik 2–1 = 1 birim olur. Bileşke atma ise şekildeki gibi olur. d) Dalgaların sığ ortamdaki frekansı, Vs fs 12 4 –1 9= & fs = s olur. fs 3 ms = b) Frekans yalnızca kaynağa bağlıdır. Ortamın değişmesi dalgaların frekansını değiştirmez. 4. B A K d1 L –x Atmaların her ikisi de iki uçta yansıdıktan sonra tepe noktaları çukur olur. Bu durumda bileşke atmanın genliği aynı noktada iki atmanın genlikleri toplamına eşittir. Maksimum genlik, 2 + 1 = 3 birim olur. Bileşke atma şekildeki gibi olur. 126 DALGALAR d1 = λmak = 8 cm , VK •K d2 +x d2 = λmin = 2 cm λ dalga boyu; m= mmak + mmin 8 + 2 10 = = = 5 cm olur. 2 2 2 5. s›¤ K L 7. Vs ms Telde 3 tam iğ oluştuğuna göre ses 3. harmonik sestir. Temel sesin frekansına f dersek 3. harmonik sesin frekansı, yay›lma do¤rultusu fn = n.f f3 = 3.f Vd olur. Temel sesin frekansı, md M f3 = 3.f 300 = 3.f ⇒ f = 100 s–1 olur. N derin a) Leğenin KL ayaklarına takoz konulduğunda leğenin MN kısmına su hareket edeceğinden KL kısmı sığ, MN kısmı ise derin ortam olur. Dalgalar şekildeki durumu alır. 5. harmonik sesin frekansı, f5 = n5.f = 5.100 = 500 s–1 olur. 8. Dalgaların frekansı kaynağa bağlıdır. Kaynak değişmediğinden frekans değişmez. b) Derin ortamda dalga boyu büyük olacağından KL kısmına doğru dalga boyu küçülür, MN kısmında büyür. fg = fk . f d) Dalgaların sığ bölgedeki kısımları yavaş, derin bölgedeki kısımları hızlı hareket edeceğinden yayılma doğrultusu şekilde gösterildiği gibi sapar. X Y X Y Açık ses borularında oluşan ses dalgalarının frekansı, nV fn = dir. 2, Kapalı ses borularında oluşan ses dalgalarının frekansı, fn = (2n – 1) V dir. 4, Buna göre, (2.2 – 1) .V 2.V = 4., Y 2., X 1 3 = ,X 4, Y ,X 4 = olur. 3 ,Y V " Vg V " Vk p = fk . d V " Vg V+0 n = fk . d V " Vg V n eşitliğinden bulunur. Eşitlikte frekans artabilmesi payın büyük olması gerekir. Bu durumda paydaki işaretin (+) olması gerekir. Bayanın algıladığı sesin frekansı, c) Ortamın derinliği değiştiğinden dalgaların hızı değişir. Derin ortamda hız büyük, sığ ortamda küçük olur. VMN > VKL dir. 6. a) Bayan kaynağa yaklaştığından işittiği sesin frekansı artar. Kaynağın hızı Vk = 0 olduğundan algılanan sesin frekansı, fg = fk . d V + Vg V n = 680. c 340 + 6 m = 692 Hz 340 olur. 9. a) Yankı b) Tını d) Frekans e) Doppler Olayı c) Rezonans 10. a) Yer kabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin, dalgalar hâlinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsmasına deprem denir. a) Depremin nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının yer yuvarlağı içinde ne şekilde yayıldığını, ölçü aletleri ve yöntemlerini, kayıtların değerlendirilmesini ve deprem ile ilgili diğer konuları inceleyen bilim dalına sismoloji denir. c) Yaralı değilseniz çevrenizdekilerin yaralı olup olmadıklarını kontrol ederek yaralılara yardım edin. Ayakkabılarınızı giyin. Bulunduğunuz yerin emniyetli olup olmadığını kontrol edin. Gaz, su, elektrikle çalışan her şeyi kapatın. Panik yapmadan bina dışına çıkın. Güvenli bir yere geçip radyonuzu açın ve yetkililerin hayati önem taşıyan açıklamalarını dinleyerek uygulayın. Artçı sarsıntıları göz önüne alarak binanın hasar durumunu kontrol etmeden ve hasarsız olduğuna emin olmadan binanıza girmeyin. DALGALAR 127 Ünite Yazılı Soruları Adı ve Soyadı : ..................................... Sınıfı : ..................................... Numara : ..................................... Aldığı Not : ..................................... (Dalgalar) B Grubu 1. 4. a 1. dü¤üm çizgisi a b fiekil-I R P b fiekil-II 4cm K2 K1 a) b R noktasının K1 ve K2 kaynaklarına olan uzaklıkları farkı, X atması serbest uçta yansıdığında Şekil-I deki gibi, Y atması sabit uçta yansıdığında Şekil-II deki gibi olur. Bu iki atma tam üst üste geldiğinde Şekil-III teki durumu alır. YF = |RK1| – |RK2| = 10 – 4 = 6 cm dir. P noktasıda 1. düğüm çizgisi üzerinde olduğundan ve bu düğüm çizgisinin üzerindeki tüm noktalarda K1 ve K2 kaynaklarına olan uzaklık- Kaynaklar özdeş ve her bir dalganın maksimum genliği 4 cm olduğundan, K noktasının genliği rK = 4 + 4 = 8 cm dir. Çünkü bu nokta her iki kaynaktan çıkan dalgaların tepe noktaları üzerindedir. ları farkı yine |YF| = 6 cm olmak zorundadır. b) 1. düğüm çizgisi üzerindeki bir noktada 1 |YF| = |RK1| – |RK2| = (n – )m 2 1 10 – 4 = (1 – )m 2 1 6 = .m & m = 12 cm 2 b) L noktası I ve II kaynakların ürettiği dalgaların çukurunda bir noktadır. Bu durumda genliğinin büyüklüğü, rL = (–4) + (–4) = – 8 cm olur. c) M noktası I. kaynağın ürettiği dalganın tepe noktası, II. kaynağın ürettiği dalgaların ise çukuru üzerindedir. Bu durumda bu noktanın genliği, olur. S noktasının K1 ve K2 kaynaklarına olan uzaklıkları farkı, 1 )m 2 1 = (2 – ).12 2 |YF| = |SK1| – |SK2| = (n – rM = (4) + (–4) = 0 olur. a) Telin birim boyunun kütlesi, n= 2. dü¤üm çizgisi S fiekil-III 2. a) 1. dü¤üm çizgisi merkez do¤rusu m 10c 2a 3. ÇÖZÜMLER m 0, 5 kg 1 = = kg/m bulunur. 4m 8 , = 18 cm olur. b) duvar 3m 5. T m r 10cm K O yatay düzlem m 5kg G=m.g Teli çeken kuvvet cismin ağırlığına eşit olacağından, F = G = m.g = 5.10 = 50 N olur. Titreşimin yayılma hızı, V= 128 DALGALAR F = n 50 = 20 m/s olur. 1 8 Bir çukur 0,4s sonra tepe oluyor ise, t = 0, 4s T = 0, 4 2 T = 0, 8s dir. 2r = 10 cm r = 5 cm genliklidir. sabit uç 3 m 4 3 12 = m 4 m = 16 cm olur. 13cm T 1 0, 8 3 m 4 IKOI = 132–52 IKOI = 12 cm V = 20 cm/s olur. Telde oluşan ana sesin frekansı, f1 = 1 2.0, 5 = F n 160 64.10 –3 100 2 = 50 Hz olur. 7. Deniz derinliği, x = V.t = 1500.2 = 3000 m olur. 8. V1 m 1 saniye olduğundan dalDalgaların periyodu T = 5 gaların yayılma hızı, –3 n . 2, m T 4λ = 40 ⇒ λ = 10 cm = 0,1 m olur. –3 m 32.10 = = 64.10 kg/m –1 , 5.10 fn = m T 5 dalga tepesi arasındaki uzaklık 4λ ya eşit olduğundan dalgaların dalga boyu, V= n= T 40 cm V = m.f 6. T m r = 5cm • O K Dalgaların hızları, V = 16 . 9. T IKOI = 0,4s O V2 x1 O 0,4s x2 0,4s 20m Sabit hızlı hareketten, x2 = V2 . t = 10. 0, 8 = 4m bulunur. 2 x1 = V1.t (20 – 4) = V1 . 0,4 16 = V1 . 0,4 & V1 = 40 m/s olur. m 10 = = 50 cm/s = 0,5 m/s olur. T 1 5 10. a) Öncelikle sakin olun. Sağlam ve devrilmeyecek eşyaların (kasa, bulaşık makinesi, çamaşır makinesi, fırın, yüksek küvetler, mutfak tezgahları) yanına, anne karnındaki pozisyonda uzanın. Pencereden ve cam eşyalardan uzak durun. Merdivenler, binanın en zayıf bölümü olduğundan buralardan uzak durun. Mutfak, elektrik ve gazın bir arada olduğu yerdir. Mutfakta olmamakta fayda vardır. Dışarıdaysanız binalardan, ağaçlardan, enerji hatlarından, telefon ve elektrik direklerinden uzak durun. Aracınızdaysanız güvenli bir yere, açık bir alana aracınızı park edin ve aracınızdan çıkmayın. Mümkünse aracınızda el feneri, portatif radyo, ilk yardım çantası, battaniye, yağmurluk, kalın pabuç bir haftalık su ve bozulmayan yiyecek bulundurun. Deprem sırasında telefonlar sadece yardım çağırmak içindir. Herkes telefona sarılırsa şebeke kilitlenir ve ihtiyaç sahipleri yardım çağıramaz. Yolları kapatıp itfaiye, cankurtaran ve sivil savunma ekiplerini engellemeyin.Meraklı bir şekilde yardım ekibinin etrafında toplanıp onların işlerine engel olmayın. b) Depremin süresine, Depremin şiddetine, Depremin oluştuğu merkeze yakınlığına, Binalarda kullanılan yapı malzemesine, Zeminin özelliklerine göre değişir. c) Depremin sarsıntısı hissedilebilir. Su yüzeyinde çok miktarda gaz kabarcığı görülebilir. Dalga suları alışılmadık biçimde sıcak olabilir. Su; çürük yumurta (Hidrojen sülfür), yağ ya da petrol gibi kokabilir. Su, derinizi rahatsız edebilir. Gök gürültüsüne benzer bir ses duyulabilir. DALGALAR 129