Düzlem aynalarla ilgili alıştırma listemizle bilginizi geliştirin. Sorularınıza cevap verebilmek için tüm alıştırmalar çözülmüş ve yorumlanmıştır.
Düzlem aynaların oluşturduğu görüntülerle ilgili olarak aşağıdaki ifadeleri değerlendiriniz:
I - Aynaya 1,75 m uzaklıktaki düz aynadan yansıyan bir cisim, görüntüsünden 3,50 m uzaklıktadır.
II - Düzlem aynaların oluşturduğu görüntüler üst üste bindirilemez.
III - Düz aynada gelen ışınların uzamasıyla görüntü oluşur.
IV - Düzlem ayna gerçek görüntüleri oluşturur.
Yukarıdaki ifadeleri doğru şekilde temsil eden seçeneği işaretleyiniz.
a) I - F, II - V, III - F, IV - V
b) I - V, II - F, III - F, IV - V
c) I - V, II - V, III - F, IV - F
d) I - V, II - V, III - V, IV - V
I (DOĞRU) - Nesne ile ayna arasındaki mesafe, ayna ile nesne arasındaki mesafeye eşittir.
II (DOĞRU) - Görüntüler sağdan sola ters çevrilir. Nesneye zıt bir şekle sahiptir.
III (YANLIŞ) - Düzlem aynalardaki görüntüler, ortaya çıkan ışınların uzantıları ile oluşur.
IV - (YANLIŞ) - Düzlem ayna sanal görüntüler oluşturur.
İki düz ayna, kenarları birbirine değecek şekilde birleştirilir, belirli bir açı oluşturulur ve burada sekiz görüntü oluşturulur. Bu nedenle aynalar arasındaki açı
a) 8.
b) 20.
c) 80°
40°
Aynalar arasındaki ilişkinin oluşturduğu açıyı belirlemek için şu ilişkiyi kullanırız:
Nerede aynalar arasındaki açı ve N görüntü sayısıdır.
Formülde yerine koyarsak:
Ticari bir binanın cephesi aynalı camla kaplıdır, düz ve yere diktir. Binanın önünde 24 metre genişliğinde yaya geçidi bulunan geniş bir cadde bulunmaktadır.
Bir kişinin bu cadde üzerinde binanın karşı ucunda bulunduğunu ve 0,8 m/s sabit hızla caddeyi geçmeye başladığını varsayalım. Kişi ile görüntüsü arasındaki mesafe 24 m olacaktır.
c) 8 sn.
b) 24 sn.
c) 15 sn.
d) 12 sn.
Düz aynada gerçek nesne ile onun sanal görüntüsü arasındaki mesafe, nesne ile ayna arasındaki mesafenin iki katıdır.
Başlangıçta kişi ile ayna arasındaki mesafe 24 m, yani kişi ile görüntüsü arasındaki mesafe 48 m'dir.
Dolayısıyla kişi aynaya 12 m uzaklıktayken görüntüsü ile arasındaki mesafe 24 m olacaktır.
Hızı 0,8 m/s ve mesafe 12 m olduğuna göre:
1.70 m boyunda bir kişi, yere dik bir duvara sabitlenmiş düz bir aynada kendisini tüm vücuduyla gözlemlemek istiyor. Gözlerinin yere göre yüksekliği 1,60 m'dir. Bu şartlarda kişinin kendisini tüm bedeniyle gözlemleyebilmesi için aynanın uzunluğunun en az santimetre olması gerekmektedir.
170cm
165cm
80cm
85 cm
Sorunu çözmek için örnekleyelim.
İki üçgen kullanalım: 1,60 m'deki gözleriniz ile ayna arasındaki çizgilerin oluşturduğu üçgen; ve diğeri aynı ışınlar (noktalı mavi) ve onun görüntüsünden oluşur.
Bu üçgenler benzerdir çünkü üç açıları eşittir.
Kişi ile ayna arasındaki mesafe x'tir ve bu mesafe aynaya dik olduğu için aynı zamanda küçük üçgenin yüksekliğidir.
Aynı şekilde kişi ile görüntüsü arasındaki mesafe 2x olup, üçgenin yüksekliği daha fazladır.
Üçgenlerin parçaları arasındaki benzerlik oranının birleştirilmesi:
Bu nedenle aynanın uzunluğunun en az 85 cm olması gerekmektedir.
(Tek merkezli) Bir R ışık ışını A düzlem aynasına çarpıyor, yansıyor ve birbirine dik olan başka bir B düzlem aynasına çarparak ikinci bir yansımaya maruz kalıyor.
Bu koşullar altında B'ye yansıyan ışının olduğunu söylemek doğrudur.
a) R'ye paraleldir.
b) R'ye diktir.
c) R'ye göre eğimlidir.
d) R ile 30° açı yapar.
e) R ile 60° açı yapar.
A aynası ile normal çizgi arasında oluşan açı 90 derecedir. Böylece A aynasına gelme açısı ve yansıma açısı 30° olur.
B aynasına göre yansıma açısı 60° olup, B aynasına göre 30° olur. Normal çizgiye göre açısı da 30° olduğundan, A noktasından gelen ışın ile B noktasından gelen ışın paraleldir.
(CEDERJ) Şekillerde görüldüğü gibi düz bir aynanın önünde küçük bir lamba yanmaktadır.
Gelen iki ışık ışınının aynada nasıl yansıdığını temsil eden alternatifi seçin.
)
B)
w)
D)
Gelme açısı kırılma açısına eşit olmalıdır. Bu nedenle doğru seçenek a harfidir.
(UECE) Düz bir aynanın üzerine eş düzlemli iki ışık ışını düşüyor. İlk ışın normalde aynaya düşer ve ikincisinin geliş açısı 30°'dir. Aynanın, ikinci ışın normal geliş açısına sahip olacak şekilde döndürüldüğünü düşünün. Bu yeni konfigürasyonda, ilk ışının geliş açısı şuna eşittir:
a) 15°.
b) 60°.
c) 30°.
d) 90°.
Durumun taslağını çıkarmak iyi bir stratejidir. İlk başta elimizde:
İlk ışın sarı renkle temsil edilir ve aynayla 90 derecelik açı yapar, mavi renktedir. İkinci ışın olan yeşilin geliş açısı 30°'dir. Noktalı çizgi normal çizgidir.
Aynayı döndürdükten sonra konfigürasyon şu şekilde olur:
Bu konfigürasyonda yeşil ışın ayna ile 90°, sarı ışın ile normal arasındaki açı ise 30° derecedir.
Işık ışınlarının değişmediğine, yalnızca aynanın ve normalin değiştiğine dikkat edin.
(EFOMM ) Aşağıdaki şekli inceleyiniz.
t=0 anında pozisyonda bir çocuk var pozisyondaki uçak üstünde. Çocuğun görüntüsü sıfırdan iki saniyeye kadar olan zaman aralığında ne kadar uzağa gitti?
a) 20m
b) 19m
c) 18m
17m
e) 16m
Resimde kendimizi çocuğun solundaki sıfır referans noktasına göre yönlendirmeliyiz. Her ikisinin de yönü yataydır ve pozitif yönü sağa doğrudur.
İlk anda, t=0 s, elimizde:
Çocuk başlangıç noktasından iki metre, aynadan ise 4 metre uzaktadır.
X0m = 2m
d0 = 4 m
Görüntünün referansa göre uzaklığı:
d0 = X0m + d0 = 2 + 4 = 6 m
İkinci anda, t = 2 s, konfigürasyon şöyledir:
Çocuğun hızı 2 m/s olduğuna göre başlangıç noktasından -2 m uzakta olmak üzere 4 m'yi iki saniyede kat etmektedir.
X2m = - 2m
Aynanın orijine olan uzaklığı:
Aynanın hızı 3 m/s olduğundan başlangıç noktasından 12 m uzakta 6 m sağa doğru yol almaktadır.
X2e = 12m
Çocuktan aynaya olan mesafe modüller halinde şöyledir:
X2m + X2e = 2 + 12 = 14 m
Görüntünün orijine olan uzaklığı:
d2 = 2,14 + X2m = 28 - 2 = 26 m
Görüntünün kat ettiği mesafe: