ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಲೆಗಳ ಕುರಿತು ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

13 ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಲೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳು ಅಡ್ಡ ಅಲೆಗಳು

ಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಗಮನ ಕೊಡಿ ಅಲೆ ಕೆಳಗಿನ ಸೈನುಸೈಡಲ್!

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: f ನ ಹೋಲಿಕೆಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ ಆವರ್ತನ (f₃) ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಅಂಗ ಕೊಳವೆಗಳು

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.

ಮೂಲ ಸ್ವರ (f₁) = v / 2L = 340/2L = 170/ಲೀ

ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ (f₃) = 3 ಎಫ್₁ = 3 (170/ಲೀ) = 510/ಲೀ

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.

ಮೂಲ ಸ್ವರ (f₁) = v / 4L = 340/4L = 85/ಲೀ

ಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ (f₃) = 3 ಎಫ್₁ = 3 (85/ಲೀ) = 255/ಲೀ

f ನ ಹೋಲಿಕೆಎರಡನೇ ಓವರ್‌ಟೋನ್ ಆವರ್ತನ (f₃) ತೆರೆದ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಅಂಗ ಕೊಳವೆಗಳು

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. ಧ್ವನಿ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ 10^-12 ವಂ^-2ಮೂಲದಿಂದ 10 ಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ವಿಕಿರಣ ತರಂಗಗಳ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ...

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಕ್ತಿ = 12,56 ವ್ಯಾಟ್

ಧ್ವನಿ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I_o) = 10^-12 ವಂ^-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

ಒಂದು ಧ್ವನಿವರ್ಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು 36 Hz ನ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.π ಧ್ವನಿವರ್ಧಕದಿಂದ x ದೂರದಲ್ಲಿ ಕೇಳಿದಾಗ ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು 80 dB ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ. (I_o = 10^-12 ವ್ಯಾಟ್.ಎಂ^-2). x ನ ಸರಿಯಾದ ಮೌಲ್ಯ…

ಎ. 100 ಮೀ

ಬಿ. 160 ಮೀ

ಸಿ. 175 ಮೀ

ದಿ. 225 ಮೀ

ಇ. 300 ಮೀ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಕ್ತಿ (ಪಿ) = 36π ವ್ಯಾಟ್

ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI) = 80 dB

ದೂರ = x

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿಗಳು (I_o) = 10^-12 Watt.m. ನಲ್ಲಿ^-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 ತರಂಗ

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

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

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 (0,2x-20t) ನಂತೆ

y = 0,2 ಪಾಪ 2π (0,1x-10t) ನಂತೆ

y = 0,2 ಪಾಪ 2π (x/10) -10ಟಿ)

y = A sin 2π (ft – x/λ)

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

f = ಆವರ್ತನ = 10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು^-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 ಗಂಟೆಗೆ 72 ಕಿ.ಮೀ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ.^-1 1500 Hz ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಸೈರನ್ ಅನ್ನು ಮೊಳಗಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ. ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನು 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದಾನೆ.^-1 ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ಗೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ms ಆಗಿದ್ದರೆ^-1, ಹಾಗಾದರೆ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಸರಿಯುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನಿಗೆ ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತವು...

ಎ. 25:36

ಬಿ. 36:49

ಸಿ. 64 : 81

ಡಿ. 81: 64

ಉ. 100 : 61

ಚರ್ಚೆ

ಸಹಿ ನಿಯಮಗಳು:

v ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ

v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗರಿಂದ ದೂರಕ್ಕೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ

v_p ಕೇಳುಗ ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ = 0

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ = 0

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 1500 Hz

ಕೇಳುಗರ ವೇಗ (v_p) = 20 ಮೀ / ಸೆ

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ವೇಗ (v)_s) = 72 ಕಿಮೀ/ಜಾಮ್ = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು = 72.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್ = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್

ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Pಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಹೋಲಿಕೆ.

ಉತ್ತರ :

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಸೂತ್ರ:

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನಿಗೆ ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನ.

ಇಬ್ಬರೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೋಗುತ್ತಿದ್ದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್ ಬೈಕ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಬಳಿಗೆ ಬಂದಾಗ ಇಬ್ಬರೂ ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರ ಬಂದರು. v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ.

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನ

ಇಬ್ಬರೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೋಗುತ್ತಿದ್ದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್ ಬೈಕ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋದಾಗ, ಅವು ಪರಸ್ಪರ ದೂರ ಸರಿದವು. v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮತ್ತು v ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗರಿಂದ ದೂರಕ್ಕೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದರೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

Pಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ 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 ಮೀಟರ್

ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ S ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r_S) = 5 ಮೀಟರ್

Q = I ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ_Q

R = I ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ_R

S = I ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ_S

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: PS, R, ಮತ್ತು Q ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ (I_S : ನಾನು_R : ನಾನು_Q)

ಉತ್ತರ :

S ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

R ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

S ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

PS, 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 A ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r_A) = ಪಿ

ಶಬ್ದ ಮೂಲದಿಂದ B ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r_B) = 2 ಪಿ

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ C ಬಿಂದುವಿನ ಅಂತರ (r_C) = 4 ಪಿ

A = I ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ_A

B ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ = I_B

C = I ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ_C

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: PA, B, ಮತ್ತು C ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ (I_A : ನಾನು_B : ನಾನು_C)

ಉತ್ತರ :

A ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

ಬಿ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

C ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ:

PA, B ಮತ್ತು C ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆಯ ಹೋಲಿಕೆ:

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

9. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ

ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರನ್ನು ಮೋಟಾರ್ ಚಾಲಿತ ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಬೆನ್ನಟ್ಟುವುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:

ಆವರ್ತನ 9 ರೊಂದಿಗೆ ಸೈರನ್ ಮೊಳಗಿಸುತ್ತಿರುವ ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರುಪರಾರಿಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಅಪರಾಧಿಯ ಮೋಟಾರ್‌ಬೈಕನ್ನು ಗಂಟೆಗೆ 72 ಕಿ.ಮೀ ವೇಗದಲ್ಲಿ 30 Hz ಬೆನ್ನಟ್ಟುವುದು.^-1ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರು ಗಂಟೆಗೆ 108 ಕಿ.ಮೀ. ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು.^-1 ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಹಿಡಿಯಲು. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ms ಆಗಿದ್ದರೆ^-1, ಆಗ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಸವಾರನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ 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.

v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ

v_p ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗರಿಂದ ದೂರಕ್ಕೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ

v_p ಕೇಳುಗ ಮೌನವಾಗಿದ್ದರೆ = 0

v_s ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ = 0

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 930 Hz

ಕೇಳುಗರ ವೇಗ (v_p) = 72 ಕಿಮೀ/ಗಂ^-1 = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 72.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡು = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು = -20 ಮಿಸೆಂಡು^-1 (ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಏಕೆಂದರೆ ಅಪರಾಧಿಗಳು ಪೊಲೀಸರಿಂದ ದೂರವಿರುತ್ತಾರೆ)

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ವೇಗ (v)_s) = ಗಂಟೆಗೆ 108 ಕಿಮೀ^-1 = 108 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 108.000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡು = 30 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು = -30 ಮಿಸೆಂಡು^-1 (ಪೊಲೀಸರು ಅಪರಾಧಿಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ್ದರಿಂದ ನಕಾರಾತ್ಮಕ)

ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ms^-1

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ಕೇಳುಗನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಶಬ್ದದ 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 ಊಹಿಸಿದರೆ), ಆಗ ಸಭಾಂಗಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯು... (I_o = 10^-12 ವಂ^-2)

A. 10^-4 ವಂ^-2

ಬಿ. 10^-5 ವಂ^-2

C. 10^-6 ವಂ^-2

D. 10^-7 ವಂ^-2

ಇ. 10^-8 ವಂ^-2

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಒಬ್ಬ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (T_I) = 40 ಡಿಬಿ

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I_o) = 10^-12 ಪ / ಮೀ²

ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (x) = 100

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: 100 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ

ಉತ್ತರ :

1 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆ:

100 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಧ್ವನಿಯ ತೀವ್ರತೆ:

I_x = (x)(ನಾನು)

I_x = (100)(10^-8) = (10²)(10)^-8)

I_x = 10^-6 ಪ / ಮೀ²

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

11. 100 ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಯಂತ್ರಗಳ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ 10^-7 ವ್ಯಾಟ್.ಎಂ^-2. ನಾನು_o = 10^-12 ವ್ಯಾಟ್.ಎಂ^-2, ಹಾಗಾದರೆ 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.ಎಂ^-2

ಮಾನವ ಶ್ರವಣ ಮಿತಿ ತೀವ್ರತೆ (I_o) = 10^-12 ಪ / ಮೀ²

ಯಂತ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (x) = 100 = 10²

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ಯಂತ್ರದ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟ (TI)

ಉತ್ತರ :

1 ಯಂತ್ರದ ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆ:

I_x = (x)(ನಾನು)

10^-7 = (10²)(I)

ನಾನು = 10^-7 / 10² = (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