শব্দ
১. পাঠভিত্তিক প্ৰশ্নাৱলী আৰু সমাধান (In-Text Questions)
■ পৃষ্ঠা নং ১৬২ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: স্পন্দনশীল বস্তু এটাই মাধ্যমত উৎপন্ন কৰা শব্দ কেনেকৈ তোমাৰ কাণ পায়গৈ?
উত্তৰ: যেতিয়া কোনো বস্তু কঁপিবলৈ ধৰে, ই কাষৰীয়া মাধ্যমৰ (যেনে বায়ুৰ) কণাবোৰক ঠেলি সংকুচিত কৰে। ফলত মাধ্যমত পৰ্যায়ক্ৰমে সংকোচন (Compression) আৰু তনুভৱনৰ (Rarefaction) সৃষ্টি হয়। মাধ্যমৰ কণাবোৰে নিজৰ স্থান ত্যাগ নকৰি নিজ সাম্য অৱস্থানৰ সাপেক্ষে অগা-পিছা কৰি কাষৰীয়া কণালৈ এই আন্দোলন সঞ্চালিত কৰে। এনেদৰে শব্দ তৰংগৰ ৰূপত আহি আমাৰ কাণৰ কাণমাদলত (কাণৰ পৰ্দা) আঘাত কৰে আৰু আমি শব্দ শুনিবলৈ পাওঁ।
■ পৃষ্ঠা নং ১৬৩ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: তোমাৰ স্কুলৰ ঘণ্টাটোৱে কেনেদৰে শব্দৰ সৃষ্টি কৰে বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰ: হাতুৰীৰে স্কুলৰ ঘণ্টাত আঘাত কৰিলে ঘণ্টাৰ ধাতৱ পাতখনত তীব্ৰ কম্পনৰ সৃষ্টি হয়। এই কম্পনশীল ঘণ্টাই কাষৰীয়া বায়ুক সংকুচিত আৰু প্ৰসাৰিত কৰি বায়ুমণ্ডলত সংকোচন আৰু তনুভৱনৰ শৃংখল সৃষ্টি কৰে, যাৰ ফলত শব্দৰ উৎপত্তি হৈ আমাৰ কাণলৈ বিয়পি পৰে।
প্ৰশ্ন ২: শব্দ তৰংগক কিয় যান্ত্ৰিক তৰংগ বুলি কোৱা হয়?
উত্তৰ: শব্দ তৰংগ সঞ্চালিত হ’বলৈ যিকোনো ভৌতিক মাধ্যমৰ (গোটা, তৰল বা গেছীয়) কণিকাসমূহৰ কম্পন আৰু আন্দোলনৰ প্ৰয়োজন হয়। শূন্যস্থানৰ মাজেৰে শব্দ সঞ্চালিত হ’ব নোৱাৰে। মাধ্যমৰ কণাৰ যান্ত্ৰিক গতি জড়িত থকা বাবেই শব্দ তৰংগক যান্ত্ৰিক তৰংগ (Mechanical Wave) বোলে।
প্ৰশ্ন ৩: ধৰা হওঁক, তুমি আৰু তোমাৰ বন্ধু চন্দ্ৰত আছা। তোমাৰ বন্ধুৱে উৎপন্ন কৰা যিকোনো শব্দ শুনিবলৈ সমৰ্থ হ’বানে?
উত্তৰ: নহওঁ।
কাৰণ: চন্দ্ৰত কোনো বায়ুমণ্ডল নাই (সম্পূৰ্ণ শূন্যস্থান)। যিহেতু শব্দ সঞ্চালনৰ বাবে ভৌতিক মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন আৰু শূন্যস্থানৰ মাজেৰে শব্দ যাব নোৱাৰে, সেয়েহে চন্দ্ৰত পোনপটীয়াকৈ বন্ধুৰ মাত শুনিব নোৱাৰি।
■ পৃষ্ঠা নং ১৬৬ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: তৰংগৰ কি ধৰ্মই (a) তীব্ৰতা আৰু (b) তীক্ষ্ণতা নিৰ্ণয় কৰে?
উত্তৰ:
(a) শব্দৰ তীব্ৰতা বা উচ্চস্বৰতা (Loudness) নিৰ্ণয় কৰে তৰংগৰ বিস্তাৰে (Amplitude)। (বিস্তাৰ বেছি হ’লে শব্দ তীব্ৰ হয়)।
(b) শব্দৰ তীক্ষ্ণতা (Pitch) নিৰ্ণয় কৰে তৰংগৰ কম্পনাংকে (Frequency)। (কম্পনাংক বেছি হ’লে শব্দ তীক্ষ্ণ হয়)।
প্ৰশ্ন ২: গাড়ীৰ হৰ্ণ আৰু গীটাৰ, এই দুয়োটাৰ ভিতৰত কোনটোৰ শব্দৰ তীক্ষ্ণতা বেছি?
উত্তৰ: গীটাৰৰ শব্দৰ তীক্ষ্ণতা বেছি; কাৰণ গীটাৰৰ তাঁৰৰ কম্পনৰ কম্পনাংক গাড়ীৰ হৰ্ণৰ শব্দৰ কম্পনাংকতকৈ অধিক।
প্ৰশ্ন ৩: শব্দ তৰংগৰ তৰংগ দৈৰ্ঘ্য, কম্পনাংক, পৰ্যায়কাল আৰু বিস্তাৰৰ সংজ্ঞা লিখা।
উত্তৰ:
তৰংগ দৈৰ্ঘ্য (λ): দুটা অনুক্ৰমিক সংকোচন বা দুটা অনুক্ৰমিক তনুভৱনৰ মাজৰ দূৰত্বক তৰংগ দৈৰ্ঘ্য বোলে। SI একক মিটাৰ (m)।
কম্পনাংক (ν): প্ৰতি একক সময়ত (১ ছেকেণ্ডত) সম্পন্ন হোৱা পূৰ্ণ কম্পন বা দোলনৰ সংখ্যাক কম্পনাংক বোলে। SI একক হাৰ্টজ (Hz)।
পৰ্যায়কাল (T): মাধ্যমৰ ঘনত্ব বা চাপৰ এটা সম্পূৰ্ণ দোলন সম্পন্ন হ’বলৈ প্ৰয়োজন হোৱা সময়ক পৰ্যায়কাল বোলে। SI একক ছেকেণ্ড (s)।
বিস্তাৰ (A): মাধ্যমৰ কণিকাবোৰৰ সাম্য অৱস্থানৰ পৰা দুয়োফালে হোৱা সৰ্বোচ্চ স্থানান্তৰ বা অপসাৰণকে বিস্তাৰ বোলে।
প্ৰশ্ন ৪: শব্দ তৰংগৰ কম্পনাংক আৰু তৰংগ দৈৰ্ঘ্য কিদৰে তাৰ দ্ৰুতিৰ সৈতে জড়িত হৈ আছে?
উত্তৰ: সম্পৰ্কটো হ’ল: দ্ৰুতি (v) = কম্পনাংক (ν) × তৰংগ দৈৰ্ঘ্য (λ)
অৰ্থাৎ, v = νλ
প্ৰশ্ন ৫: প্ৰদত্ত মাধ্যমত শব্দ তৰংগৰ দ্ৰুতি 440 ms⁻¹ আৰু কম্পনাংক 220 Hz হ’লে ইয়াৰ তৰংগ দৈৰ্ঘ্য কিমান?
সমাধান: v = 440 ms⁻¹, ν = 220 Hz
তৰংগ দৈৰ্ঘ্য λ = v / ν = 440 / 220 = 2 m
উত্তৰ: তৰংগ দৈৰ্ঘ্য 2 মিটাৰ।
প্ৰশ্ন ৬: উৎসৰ পৰা 450 m দূৰত্বত উপবিষ্ট ব্যক্তি এজনে শুনি থকা স্বৰৰ কম্পনাংক 500 Hz। অনুক্ৰমিক সংকোচনবোৰৰ মাজৰ সময়ৰ অন্তৰাল কিমান?
সমাধান: সময়ৰ অন্তৰাল = পৰ্যায়কাল (T) = 1 / ν = 1 / 500 Hz = 0.002 s (বা 2 ms)।
উত্তৰ: সময়ৰ অন্তৰাল 0.002 ছেকেণ্ড।
প্ৰশ্ন ৭: শব্দৰ তীব্ৰতা আৰু প্ৰাবল্যৰ মাজৰ পাৰ্থক্য কি?
উত্তৰ:
প্ৰাবল্য (Intensity): প্ৰতি ছেকেণ্ডত একক কালিৰ মাজেৰে পাৰ হৈ যোৱা শব্দ শক্তিৰ পৰিমাণ। ই এবিধ বস্তুনিষ্ঠ ভৌতিক ৰাশি যাক জোখা যায় (একক: W/m²)।
তীব্ৰতা (Loudness): শব্দৰ প্ৰাবল্যৰ প্ৰতি মানুহৰ কাণৰ শ্ৰৱণেন্দ্ৰিয়ৰ সংবেদনশীলতা বা সঁহাৰিৰ জোখ। ই মানুহৰ কাণৰ অনুভূতিৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
■ পৃষ্ঠা নং ১৬৭ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: বায়ু, পানী আৰু লোৰ ভিতৰত কোনটো মাধ্যমত এক নিৰ্দিষ্ট উষ্ণতাত শব্দৰ দ্ৰুতি আটাইতকৈ বেছি?
উত্তৰ: লোৰ মাধ্যমত শব্দৰ দ্ৰুতি আটাইতকৈ বেছি (প্ৰায় 5950 ms⁻¹)। সাধাৰণতে গোটা মাধ্যমত শব্দৰ দ্ৰুতি সৰ্বাধিক, তৰলত মধ্যমীয়া আৰু গেছীয় মাধ্যমত আটাইতকৈ কম হয়।
■ পৃষ্ঠা নং ১৬৮ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: শব্দ এটাৰ প্ৰতিধ্বনি 3 s পিছত শুনা গ’ল। প্ৰতিফলক পৃষ্ঠ আৰু উৎসৰ মাজৰ দূৰত্ব কিমান? (শব্দৰ দ্ৰুতি = 342 ms⁻¹)
সমাধান: v = 342 ms⁻¹, t = 3 s
শব্দই অতিক্ৰম কৰা মুঠ দূৰত্ব = 2d = v × t
⇒ 2d = 342 × 3 = 1026 m
⇒ d = 1026 / 2 = 513 m
উত্তৰ: উৎস আৰু প্ৰতিফলক পৃষ্ঠৰ মাজৰ দূৰত্ব 513 মিটাৰ।
■ পৃষ্ঠা নং ১৬৯ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: সংগীত সমলয়ৰ প্ৰেক্ষাগৃহৰ মুধচখন বক্ৰাকৃতিৰ কিয় হয়?
উত্তৰ: প্ৰেক্ষাগৃহ বা হলঘৰৰ মুধচখন (চিলিং) বক্ৰাকাৰ কৰা হয় যাতে মঞ্চৰ পৰা ওলোৱা শব্দ মূধচত পুনঃ পুনঃ প্ৰতিফলিত হৈ হলঘৰৰ প্ৰতিটো কোণ আৰু প্ৰতিজন শ্ৰোতাৰ ওচৰলৈ সুষমভাৱে বিয়পি পৰে।
■ পৃষ্ঠা নং ১৭০ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: সাধাৰণতে মানুহৰ কাণৰ শ্ৰাব্য সীমাৰ পৰিসৰ কি?
উত্তৰ: 20 Hz ৰ পৰা 20,000 Hz (বা 20 kHz)।
প্ৰশ্ন ২: (a) অৱশব্দ আৰু (b) অতিশব্দৰ সৈতে জড়িত কম্পনাংকৰ পৰিসৰ কি?
উত্তৰ:
(a) অৱশব্দ (Infrasound): 20 Hz তকৈ কম কম্পনাংকৰ শব্দ।
(b) অতিশব্দ (Ultrasound): 20,000 Hz (20 kHz) তকৈ অধিক কম্পনাংকৰ শব্দ।
■ পৃষ্ঠা নং ১৭২ ৰ প্ৰশ্নাৱলী
প্ৰশ্ন ১: শিহুজাহাজে নিৰ্গত কৰা ছোনাৰ সংকেত 1.02 s পিছত উভতি আহিলে টিলাটোৰ দূৰত্ব কিমান? (পানীত শব্দৰ দ্ৰুতি = 1531 ms⁻¹)
সমাধান: v = 1531 ms⁻¹, t = 1.02 s
2d = v × t = 1531 × 1.02 = 1561.62 m
d = 1561.62 / 2 = 780.81 m
উত্তৰ: টিলাটোৰ দূৰত্ব 780.81 মিটাৰ (বা প্ৰায় 0.78 km)।
২. অনুশীলনীৰ সমাধানসমূহ (Exercise Solutions 1 to 22)
প্ৰশ্ন ১: শব্দ কি আৰু ইয়াক কেনেকৈ উৎপন্ন কৰা হয়?
উত্তৰ: শব্দ হৈছে এবিধ শক্তি যিয়ে আমাৰ কাণত শ্ৰৱণৰ অনুভূতি জগায়।
বস্তুত কম্পন বা স্পন্দন সৃষ্টি কৰি শব্দ উৎপন্ন কৰা হয়। যেনে— আঘাত কৰি, টানি, ঘঁহি, বতাহ ফুৱাই বা বাদ্যযন্ত্ৰৰ তাঁৰ কঁপাই শব্দ সৃষ্টি কৰা হয়।
প্ৰশ্ন ২: শব্দৰ উৎসৰ ওচৰত বায়ুৰ ঘনীভৱন আৰু তনুভৱন কেনেকৈ উৎপন্ন হয় ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: স্পন্দনশীল বস্তু এটাই যেতিয়া সমুখলৈ গতি কৰে, ই সমুখৰ বায়ুক ঠেলি সংকুচিত কৰে আৰু এক উচ্চ চাপ আৰু অধিক ঘনত্বৰ অঞ্চলৰ সৃষ্টি কৰে, যাক সংকোচন বা ঘনীভৱন (Compression, C) বোলে। যেতিয়া বস্তুটো পিছলৈ আহে, তেতিয়া নিম্ন চাপ আৰু কম ঘনত্বৰ অঞ্চলৰ সৃষ্টি হয়, যাক তনুভৱন (Rarefaction, R) বোলে। বস্তুটোৰ অবিৰত ক্ষিপ্ৰ অগা-পিছা কম্পনৰ ফলত মাধ্যমত এইদৰে সংকোচন আৰু তনুভৱনৰ শৃংখল সৃষ্টি হৈ শব্দ সঞ্চালিত হয়।
প্ৰশ্ন ৩: শব্দৰ সঞ্চালনৰ বাবে মাধ্যমৰ প্ৰয়োজনীয়তা প্ৰদৰ্শন কৰা পৰীক্ষা এটা উল্লেখ কৰা।
উত্তৰ (বেলজাৰ পৰীক্ষা):
এটা বায়ুৰুদ্ধ কাঁচৰ বেলজাৰৰ ভিতৰত বৈদ্যুতিক ঘণ্টা এটা ওলোমাই থৈ বায়ু নিষ্কাশন পাম্পৰ লগত সংযোগ কৰা হয়। প্ৰথমে চুইচ অন কৰিলে ঘণ্টাৰ স্পষ্ট শব্দ শুনা যায়। এতিয়া পাম্পৰ সহায়ত বেলজাৰৰ ভিতৰৰ বায়ু ক্ৰমান্বয়ে বাহিৰলৈ উলিয়াই দিলে শব্দ লাহে লাহে ক্ষীণ হৈ আহে। যেতিয়া সম্পূৰ্ণ বায়ু নিষ্কাশিত হৈ শূন্যস্থানৰ সৃষ্টি হয়, তেতিয়া ঘণ্টা বাজি থাকিলেও বাহিৰৰ পৰা কোনো শব্দ শুনা নাযায়। ইয়াৰ দ্বাৰা প্ৰমাণ হয় যে শব্দ সঞ্চালিত হ’বলৈ ভৌতিক মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন।
প্ৰশ্ন ৪: শব্দ তৰংগক অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ বুলি কিয় কোৱা হয়?
উত্তৰ: শব্দ সঞ্চালিত হওঁতে মাধ্যমৰ কণিকাবোৰে তৰংগ গতিৰ দিশৰ সমান্তৰালভাৱে নিজৰ সাম্য অৱস্থানৰ চাৰিওফালে অগা-পিছাকৈ কম্পিত হয়। কণিকাবোৰ স্থানান্তৰিত নহৈ কেৱল তৰংগৰ দিশত আন্দোলন সঞ্চালিত কৰে বাবে শব্দ তৰংগক অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ (Longitudinal Wave) বোলা হয়।
প্ৰশ্ন ৫: অন্ধকাৰ কোঠা এটাত বহুতৰ লগত বহি থকা অৱস্থাত শব্দৰ কোনটো বৈশিষ্ট্যৰ বাবে তোমাৰ বন্ধুৰ মাত চিনাক্ত কৰিব পাৰা?
উত্তৰ: শব্দৰ গুণ বা জাতি (Quality বা Timbre) নামৰ বৈশিষ্ট্যৰ বাবে একে তীক্ষ্ণতা আৰু তীব্ৰতাৰ হ’লেও বিভিন্ন ব্যক্তিৰ মাত সহজে চিনাক্ত কৰিব পাৰি।
প্ৰশ্ন ৬: বিজুলী আৰু ঢেৰেকণি দুয়োটা একেলগে সৃষ্টি হয়। কিন্তু বিজুলী দৃশ্যমান হোৱাৰ কেইছেকেণ্ডমান পিছতহে ঢেৰেকণি শুনা যায়, কিয়?
উত্তৰ: পোহৰৰ দ্ৰুতি (3 × 10⁸ ms⁻¹) বায়ুত শব্দৰ দ্ৰুতিতকৈ (প্ৰায় 344 ms⁻¹) প্ৰায় ১০ লাখ গুণ বেছি। ফলত বিজুলীৰ পোহৰ চকুপচাৰতে আমাৰ চকুত পৰে, কিন্তু শব্দ আমাৰ কাণলৈ আহি পাবলৈ কেইছেকেণ্ডমান সময় লয়।
প্ৰশ্ন ৭: শ্ৰাব্য সীমাৰ 20 Hz আৰু 20 kHz কম্পনাংকৰ সাপেক্ষে বায়ুত শব্দৰ তৰংগ দৈৰ্ঘ্য কিমান? (শব্দৰ দ্ৰুতি = 344 ms⁻¹)
সমাধান:
(i) ν₁ = 20 Hz ৰ বাবে: λ₁ = v / ν₁ = 344 / 20 = 17.2 m
(ii) ν₂ = 20,000 Hz ৰ বাবে: λ₂ = v / ν₂ = 344 / 20000 = 0.0172 m = 1.72 cm
উত্তৰ: তৰংগ দৈৰ্ঘ্যৰ পৰিসৰ 1.72 cm ৰ পৰা 17.2 m।
প্ৰশ্ন ৮: এলুমিনিয়ামৰ দণ্ডৰ দুয়ো মূৰত দুজন ছাত্ৰ আছে। এজনে খুন্দিয়ালে শব্দ বায়ু আৰু এলুমিনিয়ামৰ মাজেৰে গৈ ইজনৰ ওচৰ পাওঁতে লগা সময়ৰ অনুপাত উলিওৱা। (25 °C ত বায়ুত দ্ৰুতি = 346 ms⁻¹, এলুমিনিয়ামত = 6420 ms⁻¹)
সমাধান: ধৰা হ’ল দণ্ডৰ দৈৰ্ঘ্য = d
বায়ুৰ মাজেৰে লগা সময় t_বায়ু = d / v_বায়ু
এলুমিনিয়ামৰ মাজেৰে লগা সময় t_Al = d / v_Al
সময়ৰ অনুপাত = t_বায়ু / t_Al = v_Al / v_বায়ু = 6420 / 346 ≈ 18.55 : 1
উত্তৰ: সময়ৰ অনুপাত প্ৰায় 18.55 : 1।
প্ৰশ্ন ৯: শব্দৰ উৎস এটাৰ কম্পনাংক 100 Hz। ই এক মিনিটত কিমানটা কম্পন সম্পূৰ্ণ কৰিব?
সমাধান: ১ ছেকেণ্ডত কম্পন = 100 টা
১ মিনিট = 60 ছেকেণ্ডত মুঠ কম্পন = 100 × 60 = 6000 টা।
উত্তৰ: এক মিনিটত 6000 টা কম্পন সম্পূৰ্ণ কৰিব।
প্ৰশ্ন ১০: পোহৰে মানি চলা প্ৰতিফলনৰ সূত্ৰকেইটা শব্দই মানেনে? ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: হয়, সম্পূৰ্ণ মানি চলে।
আপতিত শব্দ তৰংগ, প্ৰতিফলিত শব্দ তৰংগ আৰু প্ৰতিফলক পৃষ্ঠৰ আপতন বিন্দুত টনা অভিলম্ব একেখন সমতলতে থাকে।
শব্দৰ আপতন কোণ আৰু প্ৰতিফলন কোণ সদায় পৰস্পৰ সমান হয় (∠i = ∠r)।
প্ৰশ্ন ১১: দূৰৰ বস্তুৱে শব্দ প্ৰতিফলিত কৰিলে প্ৰতিধ্বনিৰ সৃষ্টি হয়। দূৰত্ব একে থকা অৱস্থাত তাতোকৈ গৰম দিন এটাত প্ৰতিধ্বনিৰ শব্দ শুনিবানে?
উত্তৰ: গৰম দিনত বায়ুৰ উষ্ণতা বৃদ্ধি পোৱাৰ ফলত শব্দৰ দ্ৰুতি বৃদ্ধি পায়। দ্ৰুতি বাঢ়িলে স্পষ্ট প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ প্ৰয়োজন হোৱা ন্যূনতম দূৰত্বও বাঢ়ি যায় (d = vt/2)। যদি প্ৰতিফলক পৃষ্ঠৰ দূৰত্ব এই নতুন বৰ্ধিত ন্যূনতম দূৰত্বতকৈ কম হয়, তেন্তে প্ৰতিধ্বনি স্পষ্টকৈ শুনা নাযাবও পাৰে।
প্ৰশ্ন ১২: শব্দ তৰংগৰ প্ৰতিফলনৰ দুটা ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগ লিখা।
উত্তৰ:
মেগাফ’ন আৰু শিঙা: শব্দৰ পুনঃ পুনঃ প্ৰতিফলনৰ দ্বাৰা শব্দ তৰংগক চাৰিওফালে নিবিয়পাকৈ এক নিৰ্দিষ্ট দিশত আগবঢ়াই নিয়া হয়।
ষ্টেথ’স্কপ: ৰোগীৰ হৃদস্পন্দনৰ শব্দ নলীৰ ভিতৰত বাৰম্বাৰ প্ৰতিফলিত হৈ চিকিৎসকৰ কাণলৈ স্পষ্টভাৱে যায়।
প্ৰশ্ন ১৩: 500 m ওখ স্তম্ভ এটাৰ শীৰ্ষৰ পৰা শিল এটা পুখুৰীৰ পানীত পৰিবলৈ দিয়া হ’ল। পানীত পৰাৰ শব্দটো স্তম্ভৰ শীৰ্ষত কেতিয়া শুনিবলৈ পোৱা যাব? (g = 10 ms⁻², শব্দৰ দ্ৰুতি = 340 ms⁻¹)
সমাধান:
১. শিলটো তললৈ পৰিবলৈ লগা সময় (t₁):
s = ½ gt₁² ⇒ 500 = ½ × 10 × t₁² ⇒ 5t₁² = 500 ⇒ t₁² = 100 ⇒ t₁ = 10 s
২. পানীত পৰাৰ শব্দ ওপৰলৈ উঠিবলৈ লগা সময় (t₂):
t₂ = দূৰত্ব / শব্দৰ দ্ৰুতি = 500 / 340 ≈ 1.47 s
মুঠ সময় = t₁ + t₂ = 10 s + 1.47 s = 11.47 s
উত্তৰ: শিলটো এৰি দিয়াৰ 11.47 ছেকেণ্ড পিছত স্তম্ভৰ শীৰ্ষত শব্দ শুনা যাব।
প্ৰশ্ন ১৪: শব্দ তৰংগ এটা 339 ms⁻¹ দ্ৰুতিৰে সঞ্চালিত হৈছে। তৰংগ দৈৰ্ঘ্য 1.5 cm হ’লে কম্পনাংক কিমান? ই শ্ৰাব্য হ’বনে?
সমাধান: v = 339 ms⁻¹, λ = 1.5 cm = 0.015 m
কম্পনাংক (ν) = v / λ = 339 / 0.015 = 22,600 Hz (বা 22.6 kHz)
যিহেতু মানুহৰ শ্ৰাব্য সীমা 20 Hz ৰ পৰা 20,000 Hz, আৰু এই কম্পনাংক 20,000 Hz তকৈ বেছি, সেয়েহে এই শব্দটো মানুহৰ বাবে শ্ৰাব্য নহ’ব (ই অতিশব্দ)।
প্ৰশ্ন ১৫: অনুৰণন কাক বোলে? ইয়াক কেনেকৈ কমাব পাৰি?
উত্তৰ: ডাঙৰ প্ৰেক্ষাগৃহ বা হলঘৰত শব্দৰ উৎস বন্ধ হোৱাৰ পিছতো বেৰ, মূধচ আৰু মজিয়াত বাৰম্বাৰ প্ৰতিফলিত হৈ শব্দটো কিছু সময়লৈ বাজি থকাৰ পৰিঘটনাক অনুৰণন (Reverberation) বোলে।
অনুৰণন কমোৱাৰ উপায়:
হলঘৰৰ বেৰ আৰু মূধচ শব্দ শোষণকাৰী পদাৰ্থ (যেনে— সংকুচিত ফাইবাৰ ব’ৰ্ড, ডাঠ পৰ্দা বা প্লাষ্টাৰ) ব্যৱহাৰ কৰি ঢাকি ৰখা।
মজিয়াত ডাঠ দলিচা পৰা আৰু বহা আসনবোৰ শব্দ শোষক পদাৰ্থৰে নিৰ্মাণ কৰা।
প্ৰশ্ন ১৬: শব্দৰ তীব্ৰতা কাক বোলে? কি কি কাৰকৰ ওপৰত ই নিৰ্ভৰশীল?
উত্তৰ: শব্দৰ প্ৰাবল্যৰ প্ৰতি মানুহৰ কাণৰ শ্ৰৱণেন্দ্ৰিয়ৰ সঁহাৰি বা অনুভূতিক শব্দৰ তীব্ৰতা বা উচ্চস্বৰতা (Loudness) বোলে।
নিৰ্ভৰশীল কাৰকসমূহ:
তৰংগৰ বিস্তাৰ: বিস্তাৰ বাঢ়িলে তীব্ৰতা বৃদ্ধি পায় (তীব্ৰতা ∝ বিস্তাৰ²)।
উৎসৰ পৰা দূৰত্ব: উৎসৰ পৰা দূৰত্ব বাঢ়িলে তীব্ৰতা হ্ৰাস পায়।
শ্ৰোতাৰ কাণৰ সংবেদনশীলতা।
প্ৰশ্ন ১৭: চিকাৰ ধৰিবলৈ বাদুলিয়ে অতিশব্দৰ ব্যৱহাৰ কিদৰে কৰে?
উত্তৰ: বাদুলিয়ে অন্ধকাৰত উৰি ফুৰোঁতে মুখ বা নাকৰ পৰা উচ্চ কম্পনাংকৰ অতিশাব্দিক তৰংগ (Ultrasound) নিৰ্গত কৰে। এই তৰংগবোৰ গৈ সমুখত থকা চিকাৰ (যেনে— পতংগ) বা প্ৰতিবন্ধকত খুন্দা খাই প্ৰতিফলিত হৈ পুনৰ বাদুলিৰ কাণলৈ ঘূৰি আহে। প্ৰতিফলিত তৰংগৰ সময় আৰু প্ৰকৃতিৰ পৰা বাদুলিয়ে চিকাৰৰ সঠিক স্থান, দূৰত্ব আৰু আকাৰ নিখুঁতভাৱে নিৰ্ণয় কৰি চিকাৰ কৰে। এই পদ্ধতিক প্ৰতিধ্বনি অৱস্থান নিৰ্ণয় (Echolocation) বোলে।
প্ৰশ্ন ১৮: পৰিষ্কাৰ (cleaning) কৰিবলৈ অতিশব্দৰ ব্যৱহাৰ কিদৰে হয়?
উত্তৰ: যিবোৰ বস্তুৰ গাঁথনি অতি জটিল বা সহজে ঢুকি নোপোৱা অংশ থাকে (যেনে— স্পাইৰেল নলী, সূক্ষ্ম যন্ত্ৰাংশ, ঘড়ীৰ অংশ), সেইবোৰক এটা পৰিষ্কাৰক তৰল দ্ৰৱত নিমজ্জিত কৰা হয়। তাৰ পিছত দ্ৰৱটোৰ মাজেৰে অতিশব্দ তৰংগ প্ৰেৰণ কৰা হয়। উচ্চ কম্পনাংকৰ প্ৰচণ্ড কম্পনৰ বাবে বস্তুৰ গাত লাগি থকা ধূলি-বালি, তেলেতীয়া আঠা আৰু মলবোৰ এৰাই গৈ তলিত জমা হয় আৰু বস্তুটো সম্পূৰ্ণ পৰিষ্কাৰ হৈ ওলাই আহে।
প্ৰশ্ন ১৯: ছোনাৰৰ (SONAR) কাৰ্যনীতি আৰু প্ৰয়োগ ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ:
কাৰ্যনীতি: ছোনাৰ (Sound Navigation And Ranging) হৈছে পানীৰ তলৰ বস্তুৰ দূৰত্ব, দিশ আৰু দ্ৰুতি নিৰ্ণয় কৰা এক ব্যৱস্থা। জাহাজৰ তলিত থকা প্ৰেৰক যন্ত্ৰই (Transmitter) অতিশব্দ তৰংগ পানীৰ তললৈ প্ৰেৰণ কৰে। এই তৰংগ সাগৰৰ তলি বা পানীত থকা বস্তুত খুন্দা খাই প্ৰতিফলিত হৈ উভতি আহোঁতে জাহাজৰ গ্ৰাহক যন্ত্ৰত (Detector) ধৰা পৰে। পানীৰ দ্ৰুতি (v) আৰু লগা সময় (t) ব্যৱহাৰ কৰি সূত্ৰ 2d = v × t ৰ দ্বাৰা দূৰত্ব d নিৰ্ণয় কৰা হয়।
প্ৰয়োগ: সাগৰৰ গভীৰতা জুখিবলৈ, পানীৰ তলৰ পাহাৰ, উপত্যকা, ডুবোজাহাজ (শিহুজাহাজ), হিমশৈল আৰু নিমজ্জিত জাহাজৰ অৱস্থান নিৰ্ণয় কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ হয়।
প্ৰশ্ন ২০: শিহুজাহাজত সংযুক্ত ছোনাৰ সঁজুলি এটাই সংকেত প্ৰেৰণ কৰাৰ 5 s পিছত প্ৰতিধ্বনি ধৰা পেলালে। শিহুজাহাজৰ পৰা বস্তুটোৰ দূৰত্ব 3625 m হ’লে পানীত শব্দৰ দ্ৰুতি নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান: t = 5 s, d = 3625 m
2d = v × t
⇒ v = (2 × d) / t = (2 × 3625 m) / 5 s = 7250 / 5 = 1450 ms⁻¹
উত্তৰ: সাগৰৰ পানীত শব্দৰ দ্ৰুতি 1450 ms⁻¹।
প্ৰশ্ন ২১: অতিশব্দ ব্যৱহাৰ কৰি ধাতুৰ কুণ্ডা এটাৰ বিসংগতি কেনেকৈ ধৰা পেলোৱা হয় ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: ডাঙৰ অট্টালিকা, দলং আৰু বৈজ্ঞানিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা ধাতুৰ কুণ্ডাৰ এটা ফালৰ পৰা অতিশব্দ তৰংগ প্ৰেৰণ কৰা হয় আৰু আনটো মূৰত সংসূচক (Detector) ৰখা হয়। যদি ধাতুৰ ভিতৰত কোনো ফাট বা ছিদ্ৰ (বিসংগতি) থাকে, তেন্তে অতিশব্দ তৰংগ সেই বিসংগতি স্থানৰ পৰা তৎক্ষণাৎ প্ৰতিফলিত হৈ উভতি আহে আৰু সংসূচকত পোৱা নাযায়। এইদৰে ধাতুৰ কুণ্ডাৰ ভিতৰৰ অদৃশ্য ফাট বা ত্ৰুটি সহজে ধৰা পেলাব পাৰি।
প্ৰশ্ন ২২: মানুহৰ কাণৰ কাৰ্য পদ্ধতি ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: মানুহৰ কাণ তিনিটা মূল অংশৰে গঠিত আৰু ইয়াৰ কাৰ্যপদ্ধতি তলত দিয়া ধৰণৰ:
বহিঃকৰ্ণ (Outer Ear): কাণৰ বাহিৰৰ অংশ অৰ্থাৎ কৰ্ণপালি (Pinna) য়ে চৌপাশৰ শব্দ সংগ্ৰহ কৰি শ্ৰৱণ নলীৰে কাণৰ ভিতৰলৈ পঠিয়ায়। এই শব্দই শ্ৰৱণ নলীৰ শেষত থকা পাতল কাণমাদলত (Eardrum) আঘাত কৰি কম্পন সৃষ্টি কৰে।
মধ্যকৰ্ণ (Middle Ear): ইয়াত থকা তিনিডাল ক্ষুদ্ৰ হাড়— হাতুৰী (Hammer), নিয়াঁৰি (Anvil) আৰু ৰিকাপিয়ে (Stirrup) কাণমাদলৰ এই কম্পনক বহু গুণে সংবৰ্ধিত (বিবৰ্ধিত) কৰি অন্তঃকৰ্ণলৈ প্ৰেৰণ কৰে।
অন্তঃকৰ্ণ (Inner Ear): অন্তঃকৰ্ণৰ শামুকৰ দৰে পেঁচখোৱা অংশ কৰ্ণাবৰ্তই (Cochlea) এই চাপৰ কম্পনক বৈদ্যুতিক সংকেতলৈ ৰূপান্তৰ কৰে। এই সংকেতবোৰ শ্ৰৱণ স্নায়ুৰ (Auditory Nerve) জৰিয়তে মগজুলৈ যায় আৰু মগজুৱে তাক শব্দ হিচাপে উপলব্ধি কৰে।