Ses ve Deprem Dalgaları

Ses Dalgaları

Ses dalgası, bir kuvvet etkisine maruz kalan madde moleküllerinin titreşmesi sonucu üç boyutta dalgalar halinde yayılan enerjidir.

Dalga tepeleri ve dalga çukurları eş merkezli küresel katmanlar halinde genişleyerek yayılır.

Ses dalgaları boyuna ve mekanik dalgalardır.
Ses dalgaları; katı, sıvı ve gaz ortamlarda yayılsa da boşlukta yayılamaz.

Sesin Hızı

Ortamı oluşturan taneciklerin yapısı ve sıcaklığı ses dalgalarının yayılma hızını etkiler.

Ses; katıda en hızlı, sıvıda daha yavaş gazda ise en yavaş hızda hareket eder.
Bir ortamın sıcaklığı arttığında sesin hızı da artar.
Ses dalgaları için de bu formül geçerlidir.
- \(v=\lambda.f\)

Aynı ortamda oluşturulmuş her çeşit sesin sürati eşittir.

Dalgaların periyot ve frekansı kaynağa bağlıdır. Bu yüzden ortam değiştiren sesin frekans ve periyodu değişmez.

Sesin Yüksekliği

Seslerin ince ya da kalın olarak algılanmasına neden olan özelliğine sesin yüksekliği denir.

İnce seslerin yüksekliği fazladır. Ince seslere tiz ses de denir.
Kalın seslerin yüksekliği azdır. Kalın seslere pes ses de denir.
Sesin yüksekliğini frekansı belirler.

Bir müzik aletinde, aynı maddeden yapılmış aynı gerginlik ve boyuttaki kalın tellerden ince tellere göre, uzun tellerden de kısa tellere göre daha kalın ses elde edilir. Tellerin gerginlikleri arttırılınca da ses daha tiz olur.

Kalın veya ince tel --> pes ses, ince veya kısa tel --> tiz ses.

Titreşen madde miktarı arttıkça titreşim zorlaşır, sesin frekansı azalır, kalınlaşır!
Titreşimin genliği frekansı etkilemez.

Laboratuvarlarda deney amaçlı ses elde edilen çatallara diyapazon denir. Diyapazona tokmağı ile vurulduğunda sabit frekansta ses çıkarır. Çıkardığı sesin frekansı vurulma şiddetinden bağımsızdır. Çatal boyları farklı olan diyapazonların frekansları da farklıdır.

Frekansı 20000Hz'in özerinde olan seslere ultrasonik ses, frekansı 20Hz'in altında olan seslere infrasonik ses denir.
Her canlı için farklı işitme frekans aralığı vardır. İnsanlar 20Hz ile 20000Hz arasındaki sesleri işitebilir.

Ses Şiddeti

Ses şiddeti, ses dalgasını oluşturan kaynağın bu dalgaya aktardığı enerjinin bir ölçüsüdür.

Ses şiddeti, dalganın genliği ile doğru orantılıdır.

Kaynaktan uzaklaştıkça ses şiddeti azalır.
Ses şiddetini ifade etmek için desibel (dB) ölçeği kullanılır.
Insan kulağının duyabileceği ses şiddetinin alt sınırı 0 dB dir. 120 dB üzeri sesler işitme kaybına neden olur.
Enerji taşıyan ses dalgaları çarptıkları cisimlerde etki oluşturur.
Şiddeti yüksek sesler camları kırabilir, kulaklara zarar verebilir.
Ses kaynağına yakın yerlerde ses daha şiddetli, uzak yerlerde de daha az şiddetli hissedilir. Çünkü ses dalgası sönümlenir ve uzaklarda desibeli azalır.
80 dB lik bir ses birim yüzey başına birim zamanda düşen enerji bakımından 70 dB den 10 kat, 60 dB den 100 kat, 50 dB den 1000 kat daha şiddetlidir.

Tını

Bazı seslerin şiddet ve frekansı aynı olmasına rağmen ses kaynağının yapısındaki farklılık nedeni ile farklı işitilebilir. Piyanodan çıkan "mi" sesi ile gitardan çıkan "mi" sesi farklı işitilir.

Aynı frekansta ses çıkaran kaynakları birbirinden ayıran ve ses kaynağının cinsini belirlemeye yarayan sesin özelliğine tını denir.

Yankı

Ses dalgaları da diğer dalgalar gibi bir engele çarptığında geri yansır. Ses dalgalarının bir yüzeye çarparak yansıması sonucu tekrar duyulmasına yankı denir.

Ses, 0,1 saniyede 17m lik bir uzaklığa gidip, yansıyıp geri döndüğünde ancak duyulur. Bundan daha kısa mesafelerden yansıyan sesler yankı oluşturamaz.

Gürültü

Genellikle büyük şiddetli, rahatsız edici seslere denir.

Uğultu

Düşük şiddetli, boğuk ve anlaşılmaz seslere verilen addır.

Ses Kirliliği

Insanların yaşamlarını olumsuz etkileyen her türlü karmaşık sestir.

Rezonans

Serbest haldeki cisimler bir etki ile titreştirildiğinde kendi yapısal özelliklerine bağlı olarak titreşir ve ses çıkarır. Cisimlerin bu şekilde çıkardıkları seslerin frekansına doğal frekans denir.

Titreşim yapan bir cisme, cismin doğal frekansına eşit frekansta dışarıdan bir enerji verildiğinde genliği artacak biçimde titreşime devam eder. Buna rezonans denir.

Salıncakta sallanan çocuğun salınım frekansına eşit frekansta annesi bir itme uyguladığjnda itme, salınım hareketini destekler ve salıncağın genliğinin artmasını sağlar.

Rezonans etkisinden müzik, tıp, haberleşme gibi birçok alanda yararlanılır.
Iç organların görüntülenmesinde kullanılan manyetik rezonans (MR) yöntemi, radyo dalgaları ile vücuttaki hidrojen atomlarının rezonansa gelmesi prensibi ile çalışır. Böbrek taşlarını kırmak için de ses dalgaları kullanılır.
Sonar cihazları ses dalgalarının yayılması ve yansımasını kullanarak çalışır. Ortamın yapısını anlamamıza yardımcı olur.
Rezonansın bazı durumlarda olumsuz etkileri de olabilir. Yüksek bina ve büyük köprüler, rüzgarların etkisi ile rezonansa gelir ve yıkılabilir. Mühendisler bu tür inşaatlarda bu durumu dikkate alır.

Deprem Dalgaları

Yer kabuğunun içinde ani kaya kırılmaları ile açığa çıkan enerjinin, dalgalar halinde yayılarak yer sarsıntısı oluşturmasına deprem denir. Deprem dalgalarına sismik dalgalar da denir.

Hareketli yer kabuğu levhaları arasında kalan zayıf yer kabuğu bölgelerine fay ya da fay hattı denir.
Uğraş alanı deprem olan bilim dalına sismoloji denir. Depreme ait özellikleri tespit eden alete sismograf denir. Deprem bilimcilere sismolog denir.

Deprem dalgaları mekanik dalgalardır.
Deprem dalgaları enine veya boyuna dalgalar olabilir.
Depremin yer altında gerçekleştiği yere deprem odağı, depremin odağına en yakın olan ve sarsıntının en etkili olduğu yeryüzü bölgesine depremin merkez üssü denir.
Oluşan büyük bir depremden önce gerçekleşen, aynı merkezli daha küçük sarsıntılara öncü deprem, ana depremden daha sonra gerçekleşen, aynı merkezli sarsıntılara ise artçı deprem denir.

Depremin Şiddeti

Depremin şiddeti; binalara ve doğaya verdiği zararlar gibi gözleme dayalı etkilerle, odak derinliği, uzaklığı, depremin ölçülen büyüklüğü göz önünde bulundurularak uzmanlar tarafından belirlenir.

Depremin Büyüklüğü

Depremin büyüklüğü, deprem sırasında açığa çıkan enerjinin aletsel olarak ölçülmesi ile ilgilidir.

Depremin büyüklüğü, Richter Ölçeği adı verilen bir cetvele göre hesaplanır.