Sevgili öğrenciler, bu soruda su dalgalarının temel özelliklerini kullanarak bir hesaplama yapacağız. Dalgaların yayılma sürati, dalga boyu ve frekansı arasındaki ilişkiyi hatırlayarak soruyu kolayca çözebiliriz.
Bize verilenler şunlardır:
Dalga boyu ($\lambda$): $15$ cm
Yayılma sürati ($v$): $30$ cm/s
Bizden istenen ise frekans ($f$)'in kaç Hz olduğudur.
Dalgaların yayılma sürati ($v$), dalga boyu ($\lambda$) ve frekans ($f$) arasındaki ilişkiyi veren temel formül şöyledir:
$v = \lambda \cdot f$
Bu formül, bir dalganın ne kadar hızlı yayıldığının, dalga boyu ile frekansının çarpımına eşit olduğunu ifade eder. Bu formülü kullanarak bilinmeyen frekansı bulabiliriz.
Şimdi verilen değerleri formülde yerine koyalım:
$30 \text{ cm/s} = 15 \text{ cm} \cdot f$
Frekansı ($f$) yalnız bırakmak için eşitliğin her iki tarafını dalga boyuna bölelim:
$f = \frac{30 \text{ cm/s}}{15 \text{ cm}}$
Gerekli sadeleştirmeyi yaptığımızda frekansı buluruz:
$f = 2 \text{ s}^{-1}$
Frekansın birimi $\text{s}^{-1}$'dir ve bu birim aynı zamanda Hertz (Hz) olarak da adlandırılır. Yani, $1 \text{ Hz} = 1 \text{ s}^{-1}$'dir.
Bu durumda dalgaların frekansı:
$f = 2 \text{ Hz}$
Hesapladığımız frekans $2$ Hz'dir. Seçeneklere baktığımızda bu değerin 'C' seçeneğinde olduğunu görüyoruz. Yaptığımız hesaplamada birimler de doğru bir şekilde sadeleşerek frekans birimi olan Hz'yi vermiştir, bu da sonucumuzun doğruluğunu teyit eder.
Cevap C seçeneğidir.