Mekanik veya Elektromanyetik Dalgaların Kullanıldığı Cihazlar

1. Tabloda iki dalga türü karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan örnek hangisidir?

• A) Su dalgası
• B) Ultrason
• C) Sonar sinyali
• D) Radyo dalgası, X ışını
• E) Yay dalgası

Doğru cevap: D — Ortam gerektirmeyen elektromanyetik dalgalara örnek radyo dalgası ile X ışınıdır.

1. Tablonun kurgusu şu: solda dalga türü, ortada ortam gerekip gerekmediği, sağda örnek.
2. Dolu satır: mekanik → ortam gerekir → ses, deprem dalgası. Bunlar taneciklerin titreşimiyle taşınıyor.
3. Elektromanyetik satırında ortam gerekmiyor; bu tanıma uyan örnekler radyo dalgası ve X ışınıdır. İkisi de elektrik ve manyetik alanların titreşimiyle boşlukta yayılabilir.
4. Denetleyelim: Güneş ışığının uzay boşluğunu aşıp Dünya’ya ulaşması ✓ — elektromanyetik dalgaların ortam istemediğini gösteriyor.

2. Gemilerdeki sonar cihazının deniz derinliğini ölçme yöntemi sorulmaktadır. Bu cihaz hangi dalgayı kullanır ve nasıl ölçer?

derinlik = v \cdot t / 2

• A) Radyo dalgası; yansımayı ölçer
• B) Ses dalgası; gönderdiği sesin dip yüzeyinden yansıyıp dönme süresini ölçer
• C) X ışını; geçirgenliği ölçer
• D) Kızılötesi; sıcaklığı ölçer
• E) Gama ışını; enerjiyi ölçer

Doğru cevap: B — Sonar, gönderdiği ses dalgasının dipten yansıyıp dönme süresini ölçerek derinliği bulur.

1. Cihaz suya kısa bir sinyal gönderiyor ve yansıyanı bekliyor; ölçtüğü tek büyüklük geçen süre.
2. Su altında elektromanyetik dalgalar hızla soğurulur, ses ise çok iyi yayılır. Bu yüzden gönderilen sinyal mekanik bir dalga, yani sestir.
3. Ses deniz dibinden yansıyıp geri döner. Ölçülen süre gidiş ile dönüşü birlikte kapsadığı için derinlik $v \cdot t / 2$ bağıntısıyla hesaplanır.
4. Denetleyelim: derin yerde yankı geç, sığ yerde erken döner ✓ — süre ile derinlik doğru orantılı.

3. Havacılıkta kullanılan radar sistemleri incelenmektedir. Bu sistemler hangi dalga türünü kullanır?

radar: elektromanyetik dalga

• A) Elektromanyetik dalga; genellikle radyo ve mikrodalga bölgesinde çalışır
• B) Mekanik dalga
• C) Ses dalgası
• D) Deprem dalgası
• E) Su dalgası

Doğru cevap: A — Radar, radyo ve mikrodalga bölgesinde çalışan elektromanyetik dalgalar kullanır.

1. Radar, uçakları kilometrelerce öteden havada saptamak zorundadır.
2. Ses gibi mekanik bir dalga havada hızla zayıflar; üstelik yayılma hızı bu iş için çok düşüktür.
3. Elektromanyetik dalgalar ortam gerektirmez, ışık hızıyla ilerler ve metal yüzeylerden güçlü biçimde yansır. Radar bu yüzden radyo ile mikrodalga bölgesinde çalışır.
4. Denetleyelim: sinyalin gidip dönme süresi hedefin uzaklığını verir ✓ — ışık hızı bilindiği için hesap yapılabiliyor.

4. Tıptaki ultrason görüntülemenin özellikle gebelik takibinde tercih edildiği bilinmektedir. Röntgene göre üstünlüğü nedir?

ultrason: mekanik, iyonlastirici degil

• A) Daha ucuz olması
• B) Daha hızlı olması
• C) Daha net görüntü vermesi
• D) Daha küçük olması
• E) Mekanik dalga kullanması ve iyonlaştırıcı olmaması; X ışını gibi doku hasarı riski taşımaması

Doğru cevap: E — Ultrason mekanik bir dalga olduğu ve iyonlaştırıcı olmadığı için X ışınının taşıdığı doku hasarı riskini taşımaz.

1. İki yöntemin kullandığı dalgayı ayıralım: ultrason yüksek frekanslı ses, yani mekanik dalga; röntgen ise X ışını, yani yüksek enerjili elektromanyetik dalga.
2. X ışınının fotonları atomdan elektron kopartacak kadar enerjiktir; buna iyonlaştırıcı ışın denir ve hücrenin kalıtım maddesine zarar verebilir. Röntgende doz sınırlaması bu yüzden vardır.
3. Ultrasonun taşıdığı enerji bu düzeyde değildir; dokuyu iyonlaştırmaz. Gelişmekte olan bebeğin izlenmesinde bu yüzden ultrason yeğlenir.
4. Denetleyelim: gebelik takibi aylar boyunca defalarca yinelenir ✓ — buna ancak birikimli ışın riski taşımayan bir yöntem uygundur.

5. Televizyon uzaktan kumandalarının çalışma ilkesi sorulmaktadır. Bu cihazlar hangi dalgayı kullanır?

• A) Ses dalgası
• B) Ultrason
• C) Kızılötesi ışın; görünmez ama elektromanyetiktir
• D) Gama ışını
• E) Deprem dalgası

Doğru cevap: C — Uzaktan kumandalar, görünmez olmakla birlikte elektromanyetik bir dalga olan kızılötesi ışın kullanır.

1. Kumanda ile televizyon arasında ne kablo ne de duyulur bir ses var; sinyal görünmez biçimde havayı aşıyor.
2. Kumandanın ucundaki ışık kaynağı, görünür bölgenin kırmızı ucunun hemen ötesindeki kızılötesi ışığı yayar. Göz bu aralığa duyarlı olmadığı için ışık görünmez.
3. Kızılötesi, elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır; ışık hızıyla ilerler ve televizyondaki alıcı tarafından okunur.
4. Denetleyelim: kumandaya telefon kamerasıyla bakılınca uçtaki ışık görülür ✓ — kamera sensörü kızılötesine duyarlı.

6. Sismografların deprem dalgalarını kaydettiği bilinmektedir. Bu dalgaların türü nedir?

• A) Elektromanyetik
• B) Mekanik; yer kabuğundaki taneciklerin titreşimiyle taşınır
• C) Işık dalgası
• D) Radyo dalgası
• E) Manyetik dalga

Doğru cevap: B — Deprem dalgaları yer kabuğundaki taneciklerin titreşimiyle taşındığı için mekanik dalgalardır.

1. Bir dalganın türünü belirleyen ölçüt, yayılmak için maddesel bir ortama gerek duyup duymamasıdır.
2. Deprem dalgası kayaç taneciklerini titreştirerek ilerler; kayaç olmasaydı taşınacak bir titreşim de olmazdı.
3. Öyleyse deprem dalgaları mekaniktir. Hızlarının geçtikleri kayacın türüne ve yoğunluğuna bağlı olması da bunun doğrudan sonucudur.
4. Denetleyelim: sismografın ölçtüğü şey doğrudan yerin hareketidir ✓ — kaydedilen, maddenin kendi titreşimi.

7. MR cihazının röntgenden farklı bir ilkeyle çalıştığı belirtilmektedir. MR hangi dalgaları kullanır?

• A) X ışınlarını
• B) Güçlü manyetik alan içinde radyo dalgalarını
• C) Gama ışınlarını
• D) Deprem dalgalarını
• E) Ses dalgalarını

Doğru cevap: B — MR, güçlü bir manyetik alan içinde radyo dalgaları kullanır.

1. Cihaz önce güçlü bir manyetik alan uygular; vücuttaki hidrojen çekirdekleri bu alan doğrultusunda hizalanır.
2. Ardından radyo dalgası gönderilir ve çekirdekler uyarılır. Uyarı kesilince çekirdekler eski düzenlerine dönerken kendileri de radyo dalgası yayar.
3. Alıcı bu tepkiyi ölçer; dokulara göre değiştiği için görüntü kurulabilir. Kullanılan dalga radyo bölgesindedir, enerjisi düşüktür ve iyonlaştırıcı değildir.
4. Denetleyelim: MR çekiminde röntgendeki gibi doz sınırı konmaması ✓ — iyonlaştırıcı ışın kullanılmadığını gösteriyor.

8. Fiber optik kabloların veriyi taşıma yöntemi sorulmaktadır. Bu kablolarda ne iletilir?

• A) Ses dalgaları
• B) Elektrik akımı
• C) Işık sinyalleri; tam yansımayla cam lif boyunca ilerler
• D) Deprem dalgaları
• E) Manyetik alan

Doğru cevap: C — Fiber optikte veri, cam lif içinde tam yansımayla ilerleyen ışık darbeleriyle taşınır. Işığın frekansı çok yüksek olduğu için birim zamanda taşınabilen bilgi miktarı bakır kabloya göre çok büyüktür.

1. Veri ışık darbelerine dönüştürülür.
2. Işık cam lifte tam yansımayla ilerler.
3. Yüksek frekans yüksek veri kapasitesi demektir.

9. Mikrofonun ses kaydetme sürecinde gerçekleşen dönüşüm sorulmaktadır. Bu cihazda ne olur?

• A) Mekanik ses dalgası elektrik sinyaline dönüştürülür
• B) Elektromanyetik dalga sese dönüştürülür
• C) Ses ışığa dönüştürülür
• D) Ses ısıya dönüştürülür
• E) Elektrik ses dalgasına dönüştürülür

Doğru cevap: A — Mikrofonda mekanik ses dalgası elektrik sinyaline dönüştürülür.

1. Ses, havadaki basınç değişimleriyle ilerleyen mekanik bir dalgadır.
2. Bu basınç değişimleri mikrofonun içindeki ince zarı titreştirir; zarın hareketi, bağlı olduğu düzenekte değişen bir elektrik sinyali doğurur.
3. Böylece sesin taşıdığı bilgi elektrik biçimine geçer ve kaydedilebilir, iletilebilir duruma gelir.
4. Denetleyelim: hoparlör bunun tersini yapar ✓ — elektrik sinyalini zarı titreştirerek yeniden ses dalgasına çevirir.

10. GPS alıcılarının konum belirleme ilkesi sorulmaktadır. Bu sistem nasıl çalışır?

konum: sinyal ulasma suresi farki

• A) Ses dalgalarının yansımasıyla
• B) Manyetik alanın ölçülmesiyle
• C) Deprem dalgalarının kaydıyla
• D) Uydulardan gelen radyo sinyallerinin ulaşma sürelerinin karşılaştırılmasıyla
• E) Işığın soğurulmasıyla

Doğru cevap: D — GPS, uydulardan gelen radyo sinyallerinin ulaşma süreleri arasındaki farktan konumu hesaplar.

1. Her uydu, yaydığı sinyalin içine gönderilme anını ve kendi konumunu da yerleştirir.
2. Alıcı, sinyalin kendisine ulaşması için geçen süreyi ölçer. Sinyal ışık hızıyla gittiğinden süre ile hız çarpılarak o uyduya olan uzaklık bulunur.
3. Birden çok uydudan gelen sinyallerin süreleri farklıdır; bu uzaklıklar birlikte değerlendirilerek alıcının bulunduğu tek nokta belirlenir.
4. Denetleyelim: tek uydu yetmez ✓ — tek uzaklık, uydunun çevresindeki koca bir küreyi gösterir; konum ancak birkaç ölçümün kesişiminden çıkar.

11. Mars’taki bir aracın Dünya ile iletişim kurabilmesi sorulmaktadır. Bu iletişim hangi dalgayla mümkündür?

• A) Elektromanyetik dalgayla; uzayın boşluğunda yalnız bu dalgalar yayılabilir
• B) Ses dalgasıyla
• C) Ultrasonla
• D) Deprem dalgasıyla
• E) Su dalgasıyla

Doğru cevap: A — Uzay boşluğunda yalnız elektromanyetik dalgalar yayılabildiği için iletişim onlarla kurulur.

1. İki gezegen arasındaki uzay neredeyse boşluktur; taşıyıcı olacak tanecik yok denecek kadar azdır.
2. Ses gibi mekanik dalgalar titreşecek tanecik bulamadıkları için bu boşlukta yayılamaz.
3. Elektromanyetik dalgalar ise elektrik ve manyetik alanların titreşimiyle ilerler; ortam gerektirmez ve ışık hızıyla yol alırlar. İletişim radyo bölgesindeki elektromanyetik dalgalarla kurulur.
4. Denetleyelim: sinyalin Mars’a ulaşması dakikalar sürer ✓ — ışık hızı sonlu olduğu için uzaklık gecikme olarak görünüyor.

12. Mikrodalga fırının kullandığı dalga türü ve ısıtma biçimi sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Ses dalgası; havayı ısıtır
• B) Deprem dalgası; kabı titreştirir
• C) Elektromanyetik dalga; su moleküllerini titreştirerek ısı üretir
• D) Gama ışını; yiyeceği ışınlar
• E) Ultrason; yiyeceği ezer

Doğru cevap: C — Mikrodalga fırın, elektromanyetik dalgalarla su moleküllerini titreştirerek ısıyı yiyeceğin içinde oluşturur.

1. Mikrodalga, elektromanyetik spektrumda radyo dalgalarıyla kızılötesi arasında yer alır.
2. Su molekülü kutupludur; dalganın hızla yön değiştiren elektrik alanı bu molekülleri sürekli çevirip titreştirir.
3. Artan bu düzensiz hareket sıcaklık demektir. Isı dışarıdan verilmez, doğrudan yiyeceğin su içeren bölümlerinde doğar; pişme bu yüzden hızlıdır.
4. Denetleyelim: içi boş kuru bir tabağın ısınmaması ✓ — ısıtılan şey doğrudan suyun kendisi.

13. Yarasaların ve yunusların yön bulmada kullandığı yöntemin insan yapımı hangi cihazla aynı ilkeye dayandığı sorulmaktadır. Doğru eşleştirme hangisidir?

• A) Radar; ikisi de elektromanyetik dalga kullanır
• B) Sonar; ikisi de ses dalgasının yansımasını kullanır
• C) Röntgen
• D) GPS
• E) Fiber optik

Doğru cevap: B — Yarasa ile yunus ses yankısını kullandığı için insan yapımı karşılıkları sonardır.

1. Yarasa ve yunus yüksek frekanslı ses gönderip cisimlerden dönen yankıyı dinler; yankının gecikmesinden uzaklığı çıkarır.
2. Sonar da suya ses gönderip yankısını dinler ve gecikmeden uzaklığı hesaplar. Hem ilke hem dalga türü aynıdır.
3. Radar aynı mantığı işletir ama mekanik değil elektromanyetik dalga kullanır; bu yüzden doğru eşleştirme sonardır.
4. Denetleyelim: yarasanın yaydığı sinyaller ultrason aralığındadır ✓ — ses olduğu için mekanik dalga sınıfına giriyor.

14. Sanayide metal parçalardaki iç çatlakların, parça kesilmeden ultrasonla belirlenebildiği bilinmektedir. Bu yöntemin ilkesi nedir?

• A) Parçanın ısıtılması
• B) Parçanın tartılması
• C) Parçanın boyanması
• D) Ses dalgasının çatlak yüzeyinden beklenmedik biçimde yansıyıp dönüş süresinin değişmesi
• E) Parçanın manyetiklenmesi

Doğru cevap: D — İç çatlak, ses dalgası için ek bir yansıma yüzeyi oluşturur ve yankının dönüş süresini değiştirir.

1. Yönteme göre metal parçaya ultrason gönderiliyor ve dönen yankının süresi ölçülüyor.
2. Sağlam bir parçada ses düzgün ilerler ve yalnız arka yüzeyden yansıyıp döner; beklenen tek bir yankı vardır.
3. İçeride bir boşluk varsa ses ona çarptığı yerde de yansır. Beklenenden erken gelen bu ek yankı çatlağın varlığını, süresi ise derinliğini gösterir.
4. Denetleyelim: parça kesilmeden sonuca ulaşılıyor ✓ — yöntemin hasarsız muayene sayılmasının nedeni bu.

15. Bir sonar cihazı gönderdiği sesin 0,4 s sonra döndüğünü ölçmüştür. Sesin sudaki hızı 1500 m/s olduğuna göre deniz derinliği kaç m’dir?

d = v \cdot t / 2

• A) 150
• B) 600
• C) 1200
• D) 375
• E) 300

Doğru cevap: E — Deniz derinliği $v \cdot t / 2 = 1500 \cdot 0{,}4 / 2 = 300$ m’dir.

1. Verilenleri yazalım: sesin sudaki hızı $v = 1500$ m/s, ölçülen süre $t = 0{,}4$ s.
2. Sesin bu sürede aldığı toplam yolu bulalım: $1500 \cdot 0{,}4 = 600$ m.
3. Bu yol gidiş ile dönüşün toplamıdır; derinlik onun yarısıdır: $600 / 2 = 300$ m.
4. Denetleyelim: 300 m aşağı, 300 m yukarı toplam 600 m ✓ — bu yolu 1500 m/s hızla almak tam 0,4 s sürüyor.

16. Su altı iletişiminde radyo yerine ses dalgalarının kullanılmasının nedeni sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Sesin daha hızlı olması
• B) Radyonun pahalı olması
• C) Radyo dalgalarının suda hızla soğurulması, ses dalgalarının ise çok uzak mesafelere ulaşabilmesi
• D) Sesin görünür olması
• E) Radyonun tehlikeli olması

Doğru cevap: C — Su radyo dalgalarını hızla soğurduğu, ses ise suda çok uzağa ulaşabildiği için su altında ses kullanılır.

1. İki dalganın suyun içindeki davranışını karşılaştıralım.
2. Su, elektromanyetik dalgaları güçlü biçimde soğurur; radyo sinyali birkaç metre sonra ölçülemeyecek kadar zayıflar.
3. Ses ise suda havadakinden daha hızlı ve çok daha az kayıpla yayılır, kilometrelerce öteye ulaşabilir. Su altı iletişiminde bu yüzden ses yeğlenir.
4. Denetleyelim: denizaltıların radyo için yüzeye çıkması ya da anten salması ✓ — radyonun suyun altında işlemediğini gösteriyor.

17. Tabloda üç cihazın kullandığı dalga türü verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan tür hangisidir?

• A) Elektromanyetik
• B) Manyetik
• C) Işık dalgası
• D) Mekanik (deprem dalgası)
• E) Radyo dalgası

Doğru cevap: D — Sismografın kaydettiği deprem dalgaları mekanik dalgalardır.

1. Tablonun kurgusu şu: solda cihaz, sağda kullandığı dalganın türü.
2. Dolu satırlar: sonar → mekanik (ses), röntgen → elektromanyetik (X ışını). Demek ki sınıflandırma, dalganın ortam gerektirip gerektirmediğine bakıyor.
3. Sismograf deprem dalgalarını kaydeder; bu dalgalar yer kabuğundaki taneciklerin titreşimiyle taşınır. Öyleyse boş kalan yere mekanik yazılmalıdır.
4. Denetleyelim: deprem dalgası boşlukta yayılamaz ✓ — mekanik olmasının doğrudan sonucu.

18. Grafikte bir sonar ölçümünde derinliğin yankı süresine göre değişimi verilmiştir. Grafiğin eğiminin anlamı nedir?

• A) Sesin sudaki hızı
• B) Suyun yoğunluğu
• C) Cihazın gücü
• D) Deniz sıcaklığı
• E) Sesin sudaki hızının yarısı

Doğru cevap: E — Derinlik–yankı süresi grafiğinin eğimi, sesin sudaki hızının yarısına eşittir.

1. Grafikten bir nokta okuyalım: yankı süresi 2 s iken derinlik 1500 m.
2. Eğimi hesaplayalım: $1500 / 2 = 750$. Grafik doğrusal olduğu için bu değer her noktada aynıdır.
3. Bağıntı $d = v \cdot t / 2$ olduğundan doğrunun eğimi $v$ değil $v/2$’dir. Öyleyse eğim sesin hızının yarısını gösterir; buradan $v = 2 \cdot 750 = 1500$ m/s çıkar.
4. Denetleyelim: 1 s’de 750 m, 3 s’de 2250 m ✓ — grafikteki değerler bu doğruyla uyuşuyor.

19. Bir öğrenci cihazlardaki dalga türünü ayırt etmek için pratik bir ölçüt aramaktadır. En güvenilir ölçüt hangisidir?

• A) Cihazın boşlukta çalışıp çalışamayacağını sormak; çalışabiliyorsa elektromanyetik, çalışamıyorsa mekanik dalga kullanır
• B) Cihazın büyüklüğüne bakmak
• C) Cihazın fiyatına bakmak
• D) Cihazın rengine bakmak
• E) Cihazın ağırlığına bakmak

Doğru cevap: A — İki dalga türünü ayıran temel özellik ortam gereksinimidir. "Uzayda çalışır mı?" sorusu bu ayrımı doğrudan verir: sonar çalışmaz, radar çalışır.

1. Mekanik dalga ortam ister.
2. Elektromanyetik dalga istemez.
3. Boşlukta çalışabilme ölçüt olur.

20. Mekanik dalgalar yayılmak için ortam gerektirir, elektromanyetik dalgalar gerektirmez; sonar ve ultrason ses, radar ve röntgen elektromanyetik dalga kullanır. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez?

• A) Sonar uzayda çalışamaz.
• B) Radar sinyali boşlukta yayılabilir.
• C) Ultrason iyonlaştırıcı değildir.
• D) Deprem dalgaları mekaniktir.
• E) Sonar ve radar aynı türden dalga kullandığı için birbirinin yerine geçebilir.

Doğru cevap: E — Sonar ile radar farklı türden dalga kullandığı için birbirinin yerine geçebilecekleri söylenemez.

1. Metnin verdiği ölçüt şu: mekanik dalga ortam ister, elektromanyetik dalga istemez; sonar ile ultrason ses, radar ile röntgen elektromanyetik dalga kullanır.
2. Şıkları sınayalım: sonarın uzayda çalışamaması, radar sinyalinin boşlukta yayılabilmesi, ultrasonun iyonlaştırıcı olmaması ve deprem dalgalarının mekanikliği metinle uyuşuyor.
3. Geriye kalan yargı ise ikisinin AYNI türden dalga kullandığını söylüyor; oysa metne göre sonar mekanik, radar elektromanyetik dalga kullanır. Söylenemeyecek yargı budur.
4. Denetleyelim: sonar uzayda, radar su altında işe yaramaz ✓ — yerlerinin değiştirilemeyeceğini gösteriyor.