ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಲೆಗಳ ಕುರಿತು ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

13 ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಲೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ಅಡ್ಡ ಅಲೆಗಳ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ

ಕೆಳಗಿನ ಸೈನುಸೈಡಲ್ ತರಂಗ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ!

ಮೇಲಿನ ಸೈನುಸಾಯ್ಡ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರವು 80 ಸೆಂ.ಮೀ ಆಗಿದ್ದರೆ, ¾ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಿಂದುವು...

ಎ. ಪಿ ವಿಥ್ ಕ್ಯೂ

ಬಿ. ಪಿ ವಿಥ್ ಆರ್

ಸಿ. ಪಿ ವಿತ್ ಎಸ್

D. Q with S

ಇ. ಆರ್ ವಿತ್ ಎಸ್

ಚರ್ಚೆ

PQ = 3/4 ತರಂಗಾಂತರ

PR = 1 1/2 = 1,5 ತರಂಗಾಂತರಗಳು

PS = 2 ತರಂಗಾಂತರಗಳು

QS = 1 1/4 = 1,25 ತರಂಗಾಂತರಗಳು

RS = 1/2 ತರಂಗಾಂತರ

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

2. ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಅಂಗ ಕೊಳವೆಗಳು

ಎರಡು ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ, ಒಂದು ತೆರೆದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಮುಚ್ಚಿದ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸಮಾನ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎರಡು ತೆರೆದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ಗಳ ಓವರ್‌ಟೋನ್ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ಗಳ ಓವರ್‌ಟೋನ್ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತವು...

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ನ ಉದ್ದ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ:

ಉತ್ತರ: ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ನ ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ (f _{3 ) ನ} ಆವರ್ತನ f ನ ಹೋಲಿಕೆ.

ತೆರೆದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್

ತೆರೆದ ಅಂಗ ಪೈಪ್ ಅಥವಾ ತೆರೆದ ಟ್ಯೂಬ್ ಎಂದರೆ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳು ತೆರೆದಿರುವ ಟ್ಯೂಬ್.

ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಚಿತ್ರವು ತೆರೆದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ನಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಗ್ರಾಫ್ ಆಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ನೋಡ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಂಟಿನೋಡ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.

ಮೂಲಭೂತ ಪಿಚ್ (f ₁ ) = v / 2L = 340/2L = 170/L

ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ (f ₃ ) = 3 f ₁ = 3 (170/L) = 510/L

ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್

ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ ಟ್ಯೂಬ್ ಎಂದರೆ ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದು ತುದಿ ತೆರೆದು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಟ್ಯೂಬ್. ಟ್ಯೂಬ್‌ನ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಚಿತ್ರವು ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ನಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಗ್ರಾಫ್ ಆಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ನೋಡ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಂಟಿನೋಡ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.

ಮೂಲಭೂತ ಪಿಚ್ (f ₁ ) = v / 4L = 340/4L = 85/L

ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ (f ₃ ) = 3 f ₁ = 3 (85/L) = 255/L

ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಆರ್ಗನ್ ಪೈಪ್‌ಗಳ ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ ಆವರ್ತನ f (f _{3 ) ನ ಹೋಲಿಕೆ.}

510/ಲೀ: 255/ಲೀ

510: 255

2: 1

3. ಧ್ವನಿ ತರಂಗ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ

12,56 W ಶಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗ ಮೂಲವು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಧ್ವನಿಯ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ 10 ^-12 Wm ^-2 . ಮೂಲದಿಂದ 10 ಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ತರಂಗದ ವಿಕಿರಣ ತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರಮಾಣ...

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಕ್ತಿ = 12,56 ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳು

ಧ್ವನಿ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I _o ) = 10 ^-12 Wm ^-2

ದೂರ (r) = 10 ಮೀಟರ್‌ಗಳು

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI)

ಉತ್ತರ:

ಶಕ್ತಿ (P), ತೀವ್ರತೆ (I) ಮತ್ತು ದೂರ (r) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಸೂತ್ರ:

ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI):

4. ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆ

ಧ್ವನಿವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಧ್ವನಿವರ್ಧಕದಿಂದ x ದೂರದಲ್ಲಿ ಕೇಳಿದಾಗ 36 π ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು 80 dB ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. (I _o = 10 ^-12 watt.m ^-2 ). x ನ ಸರಿಯಾದ ಮೌಲ್ಯ ...

ಎ. 100 ಮೀ

ಬಿ. 160 ಮೀ

ಸಿ. 175 ಮೀ

ದಿ. 225 ಮೀ

ಇ. 300 ಮೀ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಕ್ತಿ (P) = 36 π ವ್ಯಾಟ್

ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI) = 80 dB

ದೂರ = x

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿ (I _o ) = 10 ^-12 W att.m ^-2

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: x ನ ಮೌಲ್ಯ

ಉತ್ತರ :

ಶಕ್ತಿ (P), ತೀವ್ರತೆ (I) ಮತ್ತು ದೂರ (x) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಸೂತ್ರ:

ಮೊದಲು x ದೂರದಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ:

ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ:

x ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ:

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.

5. ಪ್ರಯಾಣ ಅಲೆ

2015/2016 SMA/MA ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಪ್ರಶ್ನೆ ಸಂಖ್ಯೆ 24

ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಏಕಮಾನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ (SI) ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾದ ಪ್ರಯಾಣ ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣವು y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt) ಆಗಿದೆ.

ಈ ಕೆಳಗಿನ ಹೇಳಿಕೆಗಳಿಂದ:

(1) ತರಂಗ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗ 100 ms ^-1

(2) x = 0 ಮತ್ತು t = 0 ನಲ್ಲಿ ತರಂಗ ವಿಚಲನ = 0

(3) ತರಂಗ ಆವರ್ತನ 20 Hz

(4) ತರಂಗ ವೈಶಾಲ್ಯ 2 ಸೆಂ.ಮೀ.

ಯಾವುದು ಸರಿ?

ಎ. (1) ಮತ್ತು (2)

ಬಿ. (1) ಮತ್ತು (3)

ಸಿ. (1) ಮತ್ತು (4)

ಡಿ. (2) ಮತ್ತು (4)

ಇ. (2) ಮತ್ತು (3)

ಚರ್ಚೆ

ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂರು ರೂಪಗಳು:

y = A sin (ωt – kx) ——> 1

ω = 2π / T ಮತ್ತು k = 2π / λ

y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x

y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2

y = A sin 2π (ft – x/λ) ——-> 2

T = 1/f ಮತ್ತು λ = v / f

y = A sin 2π (ft – f(x/v))

y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3

ಮೇಲಿನ ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರಯಾಣ ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣವು ಫಾರ್ಮ್ 2 ರಂತೆಯೇ ಇದೆ:

y = 0,2 ಪಾಪ (0,2 πx-20πt)

y = 0,2 ಪಾಪ π (0,2 x-20t)

y = 0,2 ಪಾಪ 2 π (0,1 x-10t)

y = 0,2 ಪಾಪ 2 π (x/10 -10t)

y = A sin 2π (ft – x/λ)

A = ವೈಶಾಲ್ಯ = 0,2 ಮೀಟರ್ = 0,2 (100 cm) = 20 cm

f = ಆವರ್ತನ = 10 ಸೆ ^-1 = 10 ಹರ್ಟ್ಜ್

λ = ತರಂಗಾಂತರ = 10 ಮೀಟರ್‌ಗಳು

v = ತರಂಗ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗ = f λ = (10 ಸೆ ^-1 )(10 ಮೀ) = 100 ಎಂಎಸ್ ^-1

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

6. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ

ಒಂದು ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ 1500 Hz ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ತನ್ನ ಸೈರನ್ ಅನ್ನು ಮೊಳಗಿಸುತ್ತಾ ^{ಗಂಟೆಗೆ} 72 ಕಿಮೀ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ . ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನು ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ 20 ಮೀ/ ^{ಸೆಕೆಂಡ್} ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದಾನೆ . ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ಮೀ/ ^{ಸೆಕೆಂಡ್} ಆಗಿದ್ದರೆ , ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಸರಿಯುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತವು...

ಎ. 25:36

ಬಿ. 36:49

ಸಿ. 64 : 81

ಡಿ. 81: 64

ಉ. 100 : 61

ಚರ್ಚೆ

ಸಹಿ ನಿಯಮಗಳು:

v ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ v _{p ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ v _{p ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗರಿಂದ ದೂರಕ್ಕೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದರೆ v _{s ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ v _{s ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಕೇಳುಗ ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ v _{p = 0}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ v _{s = 0}

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 1500 Hz

ಕೇಳುಗರ ವೇಗ (v _p ) = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ವೇಗ (vs ₎ = 72 ಕಿಮೀ/ಗಂಟೆ = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು = 72.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್ = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್

ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ಪ್ರಶ್ನೆ: ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಹೋಲಿಕೆ .

ಉತ್ತರ :

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಸೂತ್ರ:

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನಿಗೆ ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನ.

ಎರಡೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್‌ಬೈಕ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಬಳಿಗೆ ಬಂದಾಗ, ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿವೆ. ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ v _p ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ v _{s ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನ

ಎರಡೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್‌ಬೈಕ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋದಾಗ ಅವು ಪರಸ್ಪರ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ v _p ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ v _{s ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಹೋಲಿಕೆ .

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.

ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ

7. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ!

P ಬಿಂದುವು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಧ್ವನಿ ಮೂಲವಾಗಿದ್ದರೆ, S, R ಮತ್ತು Q ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಅನುಪಾತವು...

ಎ. 16 : 25 : 100

ಬಿ. 16 : 50 : 200

ಸಿ. 32 : 50 : 100

ಡಿ. 36 : 25 : 100

ಉ. ೪ : ೧ : ೨

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ Q ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r_Q) = 3 ಮೀಟರ್

ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ R ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r _R ) = 6 ಮೀಟರ್‌ಗಳು

_{ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ (r S )} ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ = 5 ಮೀಟರ್‌ಗಳು

Q ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = I _Q

_{R = I R} ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ

S ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = I _S

ಪ್ರಶ್ನೆ: S, R, ಮತ್ತು Q ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ ( I _S : I _R : I _Q )

ಉತ್ತರ :

S ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

R ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

S ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

S, R, ಮತ್ತು Q ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ :

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.

8. ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲದಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಮಾನವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. A ಬಿಂದುವು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ P ದೂರದಲ್ಲಿದೆ, B ಬಿಂದುವು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ 2P ದೂರದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು C ಬಿಂದುವು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ 4P ದೂರದಲ್ಲಿದೆ. A, B ಮತ್ತು C ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಗಳ ಅನುಪಾತವು...

ಎ. 16 : 4 : 1

ಬಿ. 4 : 2 : 1

ಸಿ. 4 : 1 : 16

ಡಿ. 1 : 2 : 4

ಉ. ೪ : ೧ : ೨

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

_{ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ (r A )} ಬಿಂದುವಿಗೆ ಇರುವ ಅಂತರ = P

_{ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ (r B )} ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ = 2P

_{ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ (r C )} ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ = 4P

A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = I _A

B ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = I _B

C ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = _IC

ಪ್ರಶ್ನೆ: A, B, ಮತ್ತು C ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ ₍ IA : _IB : _IC )

ಉತ್ತರ :

A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

ಬಿ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

C ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

A, B ಮತ್ತು C ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ :

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

9. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ

ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರನ್ನು ಮೋಟಾರ್ ಚಾಲಿತ ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಬೆನ್ನಟ್ಟುವುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:

9.30 Hz ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಸೈರನ್ ಅನ್ನು ಮೊಳಗಿಸುತ್ತಾ , ಅಪರಾಧಿಯೊಬ್ಬನ ಮೋಟಾರ್ ಬೈಕ್ ಅನ್ನು 72 km/h ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬೆನ್ನಟ್ಟುವ ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರು ^-1 . ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಹಿಡಿಯಲು ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರು 108 km/h ^{-1 ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 m/s -1} ಆಗಿದ್ದರೆ , ಮೋಟಾರ್ ಬೈಕ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಅಪರಾಧಿ ಕೇಳುವ ಸೈರನ್ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ...

ಎ. 850 ಹರ್ಟ್ಝ್

ಬಿ. 900 ಹರ್ಟ್ಝ್

ಸಿ. 960 ಹರ್ಟ್ಝ್

ಡಿ. 1.020 ಹರ್ಟ್ಝ್

ಇ. 1.200 ಹರ್ಟ್ಝ್

ಚರ್ಚೆ

ಸಹಿ ನಿಯಮಗಳು:

v ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ v _{p ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ v _{p ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗರಿಂದ ದೂರಕ್ಕೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದರೆ v _{s ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ v _{s ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಕೇಳುಗ ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ v _{p = 0}

ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ v _{s = 0}

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 9 30 Hz

ಕೇಳುಗರ ವೇಗ (v _p ) = 72 km/h ^-1 = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 72.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡು = 20 m/s = -20 ms ^-1 (ಋಣಾತ್ಮಕ ಏಕೆಂದರೆ ಅಪರಾಧಿ ಪೊಲೀಸರಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತಿದ್ದಾನೆ)

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _s ) = 108 km/h ^-1 = 108 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 108.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್ = 30 m/s = -30 ms ^-1 (ಪೊಲೀಸರು ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ ಋಣಾತ್ಮಕ)

ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ms ^-1

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಕೇಳುಗನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಧ್ವನಿಯ ಆವರ್ತನ (f')

ಉತ್ತರ :

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಸೂತ್ರ:

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

ಶಬ್ದ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ

10. ಒಂದು ಸಭಾಂಗಣದಲ್ಲಿ, 100 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಹಾಡಲು ಕಲಿಯುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಒಬ್ಬ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಹಾಡುವಾಗ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟವು 40 dB ಆಗಿದ್ದರೆ (ಪ್ರತಿ ಮಗುವಿಗೆ ಒಂದೇ ಎಂದು ಊಹಿಸಿ), ಆಗ ಸಭಾಂಗಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯು... (I _o = 10 ^-12 Wm ^-2 )

ಎ. 10 ^-4 ವಿಎಂ ^-2

ಬಿ. 10 ^-5 ವಿಎಂ ^-2

ಸಿ. 10 ^-6 ವಿಎಂ ^-2

ಡಿ. 10 ^-7 ವಿಎಂ ^-2

ಇ. 10 ^-8 ವಿಎಂ ^-2

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಒಬ್ಬ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (T _I ) = 40 dB

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I _o ) = 10 ^-12 W/m ²

ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (x) = 100

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: 100 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ

ಉತ್ತರ :

1 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆ:

100 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆ:

ನಾನು _x = (x)(I)

ನಾನು _x = (100)(10 ^-8 ) = (10 ² )(10 ^-8 )

ನಾನು _x = 10 ^-6 W/m ²

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

11. 100 ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಯಂತ್ರಗಳ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ 10 ^-7 ವ್ಯಾಟ್.m ^-2 . I _o = 10 ^-12 ವ್ಯಾಟ್.m ^-2 ಆಗಿದ್ದರೆ , ಯಂತ್ರದ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟವು ....

ಎ. 70 ಡಿಬಿ

ಬಿ. 60 ಡಿಬಿ

ಸಿ. 50 ಡಿಬಿ

ಡಿ. 40 ಡಿಬಿ

ಇ. 30 ಡಿಬಿ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

100 ಯಂತ್ರಗಳ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ (I _x ) = 10 ^-7 ವ್ಯಾಟ್. ಮೀ ^-2

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I _o ) = 10 ^-12 W/m ²

ಯಂತ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (x) = 100 = 10 ²

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ಯಂತ್ರದ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI)

ಉತ್ತರ :

1 ಯಂತ್ರದ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ:

ನಾನು _x = (x)(I)

೧೦ ^-೭ = (೧೦ ^೨ )( ನಾನು )

ನಾನು = 10 ^-7 / 10 ² = (10 ^-7 )(10 ^-2 ) = 10 ^-9

ಯಂತ್ರದ ಶಬ್ದ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI):

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.

12. ಅಲೆಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:
(1) ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಹರಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ
(2) ವಿವಿಧ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ
(3) ಪ್ರತಿಬಿಂಬವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದು
(4) ವಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದು
(5) ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಅನುಭವಿಸುತ್ತಿದೆ

ಮೇಲಿನ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ, ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುವುದು...

ಎ. (1) ಮತ್ತು (2) ಮಾತ್ರ
ಬಿ. (3) ಮತ್ತು (4) ಮಾತ್ರ
ಸಿ. (2), (3), ಮತ್ತು (4)
ಡಿ. (3), (4), ಮತ್ತು (5)
ಇ. (1), (3), (4), ಮತ್ತು (5)

ಚರ್ಚೆ

(೧) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳು ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳಿಗೆ ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಬಹುದು.
(೨) ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಹೊಸ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ, ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಸಹ ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಬೆಳಕಿನ ವಕ್ರೀಭವನ ಎಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿನ ವಕ್ರತೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ವೇಗದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ವಕ್ರೀಭವನ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
(3) ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಸಹ ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಚಪ್ಪಟೆ ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಫಲನದ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಚಪ್ಪಟೆ ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಚಪ್ಪಟೆ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಮೇಕಪ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
(೪) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ನೀರಿನ ತರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತರಂಗಗಳಿಂದಲೂ ವಿವರ್ತನೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
(೫) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಅನುಭವಿಸಲ್ಪಡುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ನೀರಿನ ಅಲೆಗಳು, ಹಗ್ಗದ ಅಲೆಗಳು ಅಥವಾ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಲೆಗಳಿಂದಲೂ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವು ಅನುಭವಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.

13. ಈ ಕೆಳಗಿನ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಗಮನ ಕೊಡಿ!
(1) ವಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದು
(2) ಪ್ರತಿಬಿಂಬವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದು
(3) ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಹರಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ
(4) ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಬಹುದು
(5) ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋಗುವಾಗ ನೇರವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ
ಮೇಲಿನ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುವವು...

ಎ. (1), (2) ಮತ್ತು (3)
ಬಿ. (1), (2) ಮತ್ತು (4)
ಸಿ. (1), (3) ಮತ್ತು (4)
ಡಿ. (2), (3) ಮತ್ತು (4)
ಇ. (3), (4) ಮತ್ತು (5)

ಚರ್ಚೆ
(೧) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತರಂಗಗಳಿಂದಲೂ ವಿವರ್ತನೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
(೨) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಅಥವಾ ನೀರಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲನ ಅಥವಾ ಪುಟಿಯುವಿಕೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಧ್ವನಿ ತರಂಗ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಘಟನೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ.
(3) ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ತರಂಗಗಳಾಗಿವೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ತರಂಗಗಳು ಪ್ರಸರಣಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಲೆಗಳಾಗಿವೆ. ನಿರ್ವಾತದಂತಹ ಯಾವುದೇ ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

(೪) ಹಗ್ಗದ ಅಲೆಗಳು, ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳಂತಹ ಅಡ್ಡ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ರೇಖಾಂಶದ ಅಲೆಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಅನುಭವಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
(೫) ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಬೇರೆ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡುವಾಗ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ವಕ್ರೀಭವನ ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ತರಂಗವು ಬೇರೆ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ ವಕ್ರೀಭವನ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

 

 

ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಲ:

ಹಿರಿಯ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ/ವೃತ್ತಿಪರ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಿಗೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು