▷ Mekanik dalga: özellikleri, formülü, çeşitleri ve örnekleri

Bu makale fizikte mekanik dalgaların ne olduğunu ve özelliklerinin neler olduğunu açıklamaktadır. Böylece mekanik dalganın tanımını, mekanik dalga örneklerini, mekanik dalga denkleminin ne olduğunu ve ayrıca mekanik dalgaların farklı türlerinin neler olduğunu bulacaksınız.

Mekanik dalga nedir?

Mekanik dalga, maddi bir ortamda ilerleyen bir dalga türüdür, yani mekanik dalgalar, maddi bir ortamda ilerleyen dalgalardır.

Bu nedenle mekanik dalgalar, içinde yayıldıkları ortamda, taşınmadan geçici bir bozulmaya neden olur.

Örneğin ses dalgası mekanik bir dalgadır. Ses dalgaları havada yayılır. Bu nedenle maddi bir ortamda salındıklarında bu mekanik bir dalgadır.

Mekanik dalgaların temel özelliklerinden biri enerjiyi taşımalarıdır. Gerçekten de mekanik bir dalganın taşıdığı enerji, sismik dalgalarda olduğu gibi yıkıcı olabilir.

Fizikte mekanik dalgalara maddi dalgalar da denir çünkü yayılmak için maddi bir ortama ihtiyaç duyarlar.

Mekanik dalga örnekleri

Mekanik dalganın tanımını gördükten sonra, kavramı tam olarak anlamak için şimdi bu tür dalganın birkaç örneğini göreceğiz.

Mekanik dalga örnekleri:

Ses dalgaları mekanik dalgalardır.
Sismik dalga aynı zamanda mekanik bir dalgadır.
Bir cismin çarpmasıyla su yüzeyinde oluşan yüzey dalgaları mekaniktir.
Yay boyunca yayılan dalgalar mekanik dalgalardır.

Mekanik dalganın özellikleri

Mekanik dalgalar aşağıdaki özelliklere veya parçalara sahiptir:

Uzama (y) : Dalganın konumu ile denge konumu arasındaki mesafedir.
Genlik (A) : maksimum uzama ile denge konumunuz arasındaki mesafedir.
Tepe : Dalganın en yüksek noktalarından her biri.
Vadi : Dalganın en alçak noktalarından her biri.
Döngü veya salınım : Dalganın bir noktadan sonraki eşdeğer noktaya kadar izlediği yoldur.
Dalgaboyu (λ) : Dalganın ardışık iki eşdeğer noktasını ayıran mesafedir.
Periyot (T) : Tam bir salınımı tamamlamak için gereken süredir.
Frekans (f) : Dalganın birim zamanda yaptığı salınım veya titreşim sayısıdır.

$f=\cfrac{1}{T}$

Açısal frekans (veya titreşim) (ω) : Bu, dalganın salınım gerçekleştirdiği hızdır.

$\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f$

Yayılma hızı (v) : Dalganın yayılma hızıdır.

$v=\cfrac{\lambda}{T}=\lambda\cdot f$

mekanik dalganın özellikleri, mekanik dalganın kısımları

Mekanik dalganın formülü

Mekanik bir dalganın hareketini tanımlamayı mümkün kılan matematiksel fonksiyon her zaman aşağıdaki gibidir:

$y=f(x\pm v\cdot t)$

Altın:

$y$

dalganın uzamasıdır.
$x$

incelenen noktadan dalganın kökenine olan mesafedir.
$v$

dalga yayılma hızıdır.
$t$

zamanın anıdır.

Yayılma hızının önündeki işaret, mekanik dalganın sağa mı (negatif işaret) yoksa sola mı (pozitif işaret) hareket ettiğini gösterir.

Mekanik dalga harmonik bir dalga ise, mekanik dalganın denklemi y(x,t) = A·sin(k·x ± ω·t + φ ₀ ) şeklindedir. Bu formül, mekanik dalga üzerindeki bir noktanın belirli bir konumda ve belirli bir zamanda uzamasını hesaplamak için kullanılır.

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

Altın:

$y$

dalganın uzamasıdır.
$A$

mekanik dalganın genliğidir.
$x$

incelenen noktadan dalganın kökenine olan mesafedir.
$k$

aşağıdaki ifadeyle hesaplanan dalga numarasıdır:

$k=\cfrac{2\cdot \pi}{\lambda}$
$\omega$

açısal veya titreşim frekansıdır.
$t$

zamanın anıdır.
$\phi_0$

dalganın başlangıç aşamasıdır.

Mekanik dalga türleri

Mekanik dalga türleri şunlardır:

Boyuna dalga : Dalga yayılımıyla aynı yönde salınan mekanik dalga türü.
Enine dalga : Dalga yayılma yönüne dik olarak salınan mekanik dalga türüdür.

Boyuna dalga

Boyuna dalga, ortamdaki parçacıkların salınım hareketinin dalga yayılımıyla aynı yönde meydana geldiği mekanik bir dalgadır. Yani, uzunlamasına bir dalganın uçları uzunlamasına salınır.

Örneğin ses dalgaları boyuna dalgalardır, çünkü bu tip dalgalarda uçlarının hareketi dalganın yayılmasına paraleldir.

➤ Bakınız: Boyuna dalganın özellikleri

enine dalga

Enine dalga, salınımları dalganın yayılma yönüne dik olan mekanik bir dalgadır. Yani, enine dalganın noktaları, dalganın ilerleme yönüne çapraz olarak hareket eder.

Örneğin, bir ucuna bağlı salınım yapan bir ip enine bir dalgadır. Bir ipin ucunu sabitleyip diğer ucunu dikey olarak hareket ettirirsek, dalganın ip üzerindeki ilerleme yönüne dik titreşimler oluşur, dolayısıyla bu enine bir dalgadır.

➤ Bakınız: Enine dalganın özellikleri