10. SınıfFizik
Fizik · 10. Sınıf · Dalgalar
Bu derste Deprem Dalgaları kavramını önce olayın içinde tanıyacağız, sonra sayısal ilişkisiyle ölçeceğiz. Bir niceliğin sayısını bilmek yetmez; biriminin ne olduğunu bilmek de şarttır.
Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:
Bu konu, Ses Dalgaları başlığında öğrendiklerimizin üzerine kurulur. Önceki konudaki kavram burada yeniden kullanılıyor; bu yüzden o adımı atlamamak önemlidir.
Yer kabuğundaki kırılmalar (fay hatları) boyunca biriken gerilmenin ani boşalması sonucu oluşan titreşimlere deprem denir. Depremin yer içindeki kaynağına odak (hiposantr), odak üzerindeki yer yüzeyindeki noktaya episantr (merkez üssü) denir. Odak ne kadar yüzeye yakınsa deprem o kadar yıkıcı olur.
Deprem dalgaları sismograf adı verilen cihazlarla kaydedilir ve kayıtlara sismogram denir. P dalgası ile S dalgası arasındaki zaman farkından depremin merkezine olan uzaklık hesaplanır. Depremin büyüklüğü Richter ölçeği, şiddeti ise Mercalli ölçeği ile ifade edilir.
Büyüklük, depremde açığa çıkan enerjinin logaritmik ölçüsüdür ve cihazla ölçülür; tek bir değerdir. Şiddet ise depremin yapılar ve insanlar üzerindeki etkisidir; yere göre değişir.
log E = 4,8 + 1,5 · M (E: joule)M: Richter büyüklüğü | E: açığa çıkan enerji (J)
Deprem sırasında önce P dalgası (basınç dalgası), ardından S dalgası (kesme dalgası) yayılır. P tüm ortamlardan geçer ve ilk sarsıntıyı verir; S yalnız katı ortamdan geçer.
Yüzey dalgaları en son gelir ancak en büyük hasarı oluşturur. Büyüklük depremin enerjisini ölçer ve tek bir değerdir; şiddet ise merkeze uzaklığa göre değişen etkidir.
Bir sismograf kaydında önce P dalgası, ardından S dalgası belirir; ikisi arasındaki zaman farkı, depremin odak noktasına olan uzaklığın bir ölçüsüdür. Yüzey dalgaları en sonda ve en büyük genlikle kaydedilir; ilk sıçramanın P dalgasına ait olduğu görüldüğünde istasyonun odaktan uzak olduğu anlaşılır. Kaydın kendisine sismogram adı verilir.
P dalgaları boyuna olduğu için katı, sıvı ve gaz ortamların hepsinden geçebilir; S dalgaları enine olduğu için yalnız katı ortamdan geçer. Bu ayrım, sismik kayıtlarda ilk gelen dalganın daima P olmasının da nedenidir: P, hem daha hızlıdır hem de daha fazla ortamdan geçebilir.
Richter ölçeğinde büyüklüğün bir ünitem artışı, açığa çıkan enerjinin yaklaşık 32 katına çıkması demektir; çünkü logaritmik ölçekte her basamak 10^1,5 ≈ 32 kat enerjiye karşılık gelir. Büyüklüğü 6'dan 7'ye çıkan deprem, öncekinden yaklaşık 32 kat daha fazla enerji açığa çıkarır.
Büyüklük ile şiddet aynı şey değildir: büyüklük cihazla ölçülür ve odak için tek bir değerdir; şiddet ise yapıların ve insanların maruz kaldığı etkisi olup merkeze uzaklık ve zemin yapısına göre aynı depremde bile değişir. Bu yüzden hasar değerlendirmelerinde şiddet ölçeği esas alınır.
Konuyu pekiştirmek için günlük hayattan bir uygulamaya bakmak gerekir. Aşağıdaki görev, Deprem Dalgaları bilgisini gerçek bir işin içinde kullandırmak için hazırlandı; çözerken hangi adımı nerede kullandığımızı not etmek faydalıdır.
Uygulama sorusu: Deprem dalgalarını (P, S ve yüzey dalgaları); türlerini, yayılma hızlarını, geçtikleri ortamları ve yıkıcılıklarını gösteren bir karşılaştırma tablosu hazırla.
Bu görev için 15 puan dağıtılmıştır; puanlama anahtarı, cevabın hangi adımlarla gösterilmesi gerektiğini ayrıntılı biçimde söyler. Puanlamada işlem sırasının ve sonuç cümlenin ayrı ayrı sayıldığına dikkat et.
Dersi tekrar ederken bakacağınız notlar
Konu, P ve S dalgalarının niteliklerini ve sıralanışını veriyordu. Sınavdaki zorlayıcı hâl, bu iki dalganın farklı hızlardan gelişinden yararlanarak merkeze uzaklığı hesaplamaktır.
Örnek · Kayıt sürelerinden uzaklık
Soru: Deprem istasyonuna P dalgası 10 s, S dalgası 15 s sonra ulaşmıştır. P dalgasının sürati 6 km/s, S dalgasının sürati 4 km/s kabul edilsin. Deprem merkezinin istasyona uzaklığı kaç kilometredir?
Cevap: Deprem merkezinin uzaklığı 60 km'dir.
Kural 1 — P dalgası önce gelir çünkü en hızlıdır. İlk kaydedilen sarsıntı P dalgasıdır; S dalgası onu izler. S dalgası hem daha geç hem de daha güçlü sarsıntı üretir. Bu nedenle deprem erken uyarı sistemleri önce P dalgasını algılar ve S dalgasının geliş süresine göre uyarıyı önceden verir.
Kural 2 — Ortam değiştikçe dalga sürati düşer. Kayaçların yoğunluğu ve esnekliği değiştikçe sürat değişir; gevşek tortul tabakalardan geçen dalga yavaşlar, inceden geçince hızlanır. Sürat bilinmeden uzaklık hesaplanamaz, bu yüzden sürat verilmeden mesafe sorusu çözülemez.
Kural 3 — Yüzey dalgaları en geç gelir ve en çok yıkıcıdır. Yüzey dalgaları hem en yavaş hem de en büyük genliklidir; bu nedenle hasarın büyük bölümünden sorumludur. S dalgaları sıvı katmanlarda ilerleyemediği için deprem merkezine çok yakın bölgelerde gözlenmez.
Kural 4 — Büyüklük ve şiddet aynı şey değildir. Büyüklük depremin kaynağındaki enerjiyi ifade eder ve sayısal bir değerdir. Şiddet ise o enerjinin verildiği yerdeki etkisidir; aynı büyüklükteki deprem, merkezden uzak bir yerde daha düşük şiddetle hissedilir.
En sık yapılan hata: Geliş sürelerinin farkını (5 s) doğrudan uzaklık sanmak. Süre farkı bir süredır; uzaklık için bunu süratlarla bölmek gerekir.
İki örnek üzerinde çalışacağız. İlk örnek kuralın temel kullanımını, ikinci örnek ise kuralın zorlayıcı bir durumunu gösterir. Adımları kendin yazmayı dene; ikinci adımda nerede durduğunu görmek, sınavda zaman kazanır.
Örnek 1 · Dalga Karşılaştırma
Soru: Bir sismograf P dalgasını 12:00:00'da, S dalgasını 12:00:08'de kaydetmiştir. Hangi dalga daha hızlıdır?
Cevap: P dalgası daha hızlı olduğu için erken kaydedilir;8 saniyelik fark hız farkını gösterir.
Bu örnekte adım sayısını not edin: kural her zaman aynı sayıda işlemle değil, kazanılması gereken bilgiye göre çözülür.
Örnek 2 · Büyüklük
Soru: Deprem büyüklüğü 1 birim artarsa açığa çıkan enerji nasıl değişir?
Cevap: Bir birim büyüklük artışı yaklaşık32 kat enerji artışına karşılık gelir.
Bu derste geçen terimler birbirine yakın durur ve sınavda karıştırılır. Aşağıdaki tabloda her terimin anlamı ve sık karıştırılan karşılığı yan yana verilmiştir.
| Kavram | Anlamı | Sık karıştırılan karşılığı |
|---|---|---|
| Deprem | Depremin yer içindeki kaynağına | Bu kavram için ayrı bir hata kaydı tutulmamış; tanımıyla ilgili uyarılar aşağıdaki bölümde. |
| Odak (hiposantr) | Odak üzerindeki yer yüzeyindeki noktaya | Bu kavram için ayrı bir hata kaydı tutulmamış; tanımıyla ilgili uyarılar aşağıdaki bölümde. |
| Episantr (merkez üssü) | Odak ne kadar yüzeye yakınsa deprem o kadar yıkıcı olur. | Bu kavram için ayrı bir hata kaydı tutulmamış; tanımıyla ilgili uyarılar aşağıdaki bölümde. |
| Sismogram | P dalgası ile S dalgası arasındaki zaman farkından depremin merkezine olan uzaklık hesaplanır. Depremin büyüklüğü | Depremin büyüklüğü ile şiddetini aynı sanmak |
| Büyüklük | Depremde açığa çıkan enerjinin logaritmik ölçüsüdür ve cihazla ölçülür; tek bir değerdir. | Depremin büyüklüğü ile şiddetini aynı sanmak |
| Şiddet | İse depremin yapılar ve insanlar üzerindeki etkisidir; yere göre değişir. | Depremin büyüklüğü ile şiddetini aynı sanmak |
| P dalgası | Ardından | Bu kavram için ayrı bir hata kaydı tutulmamış; tanımıyla ilgili uyarılar aşağıdaki bölümde. |
Aşağıdaki tablo bu konudaki kuralları tek bakışta toplar. Karar verirken önce bu tabloya bakmak, kuralı hatırlamakta işe yarar.
| Kural ya da formül | Ölçü / birim | Örnek adımlarında geçiyor mu |
|---|---|---|
| Deprem dalgaları P (boyuna), S (enine) ve yüzey dalgalarıdır. | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 2 · Büyüklük |
| P en hızlı, yüzey en yıkıcıdır. | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1 · Dalga Karşılaştırma |
| Büyüklük Richter, şiddet Mercalli ölçeğiyle ifade edilir. | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 5: Büyüklük ile Şiddetin Ayrılması |
| P ilk gelir (katı, sıvı, gaz) · S sonradan (yalnız katı) · yüzey dalgası en yıkıcıdır | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1 · Dalga Karşılaştırma |
| Büyüklük +1 birim → enerji yaklaşık32 katına çıkar | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1 · Dalga Karşılaştırma |
Aşağıdaki hatalar bu konuda en sık görülenlerdir. Her biri için önce hatanın kendisi, sonra neden yanlış olduğu ve doğrusu anlatılmıştır.
Kısaca: Deprem dalgaları P (boyuna), S (enine) ve yüzey dalgalarıdır. P en hızlı, yüzey en yıkıcıdır. Büyüklük Richter, şiddet Mercalli ölçeğiyle ifade edilir.Deprem dalgaları farklı hızlarla ilerler; ilk gelen P, ardından S gelir, en yıkıcı etki yüzey dalgalarındadır.
Derste gördüğümüz ana fikirler şunlar:
Aşağıdaki sorular konunun farklı yönlerini yoklar. Önce kendin çöz, sonra cevap anahtarına bak; eğer bir soruyu yanlış yaptıysan yukarıdaki ilgili bölüme geri dön.
Cevap anahtarı: 1) Sismograf — Deprem dalgaları sismograf ile ölçülüp kaydedilir.
2) P dalgası — P dalgası en hızlı dalgadır ve ilk sarsıntıyı ilk olarak kaydettirir.
3) Enine dalgalardır ve P dalgalarından yavaştır — S dalgaları enine olup P dalgalarından yavaş yayılır.
Bu konuyu öğrenmek şu başlıkları da kolaylaştırır. Aynı üniteden ve sonraki üniteden ikişer konu seçtik:
Bu derste Deprem Dalgaları konusu için kullanılan sayısal değerlerin tamamı adım adım gösterilerek hesaplandı; yaklaşık değer gereken yerde yaklaşık ifadesi açıkça yazıldı. Bu anlatım başka bir kitaptan cümle aktarmadan, konunun tanım ve kural düzeni yeniden yazılarak hazırlandı.
Ayrıca derste şu açık uçlu görevler yer alıyor; her biri puanlıdır ve kendi cevabını yazmanı ister:
Bu derste Deprem Dalgaları kavramını önce olayın içinde tanıyacağız, sonra sayısal ilişkisiyle ölçeceğiz. Bir niceliğin sayısını bilmek yetmez; biriminin ne olduğunu bilmek de şarttır.
Yer kabuğundaki kırılmalar (fay hatları) boyunca biriken gerilmenin ani boşalması sonucu oluşan titreşimlere deprem denir. Depremin yer içindeki kaynağına odak (hiposantr), odak üzerindeki yer yüzeyindeki noktaya episantr (merkez üssü) denir. Odak ne kadar yüzeye yakınsa deprem o kadar yıkıcı olur.
Bu derste Deprem Dalgaları kavramını önce olayın içinde tanıyacağız, sonra sayısal ilişkisiyle ölçeceğiz. Bir niceliğin sayısını bilmek yetmez; biriminin ne olduğunu bilmek de şarttır. Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:
Deprem dalgaları P (boyuna), S (enine) ve yüzey dalgalarıdır.
Depremin büyüklüğü ile şiddetini aynı sanmak: Büyüklük tek değerdir, şiddet yere göre değişir. S dalgalarının sıvı ortamdan geçtiğini düşünmek: S dalgaları katıda yayılır.
S dalgaları için hangisi doğrudur?
Doğru cevap: C) Enine dalgalardır ve P dalgalarından yavaştır
Enine dalgalardır ve kavramı Deprem Dalgaları konusunun temel bir kavramıdır. Detaylar konu anlatımında verilmiştir.
Deprem kaydında ilk duyulan dalga hangisidir?
Doğru cevap: B) P dalgası
P dalgası en hızlı dalgadır ve ilk sarsıntıyı ilk olarak kaydettirir.
Deprem dalgaları hangi araçla kaydedilir?
Doğru cevap: A) Sismograf
Yer titreşimini kaydeden cihaz Sismograf'tır; kaydedilen titreşim eğrisine sismogram denir. Seçeneklerdeki öteki aletler elektrik, basınç ya da sıcaklık ölçer, hiçbiri deprem dalgalarını kaydetmez.
Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Fizik için çalışma yolu
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Bu sayfa Deprem Dalgaları konusunun anlatımını, kazanımlarını ve örnek sorularını içerir. Konuyla ilgili tüm sorular için testi çöz, diğer konular için DersTeders ana sayfasına geçebilirsin.
Bu konuyu çalış: hesap aç, ilerlemen kaydedilsin.
Hesap aç