ध्वनी लहरींच्या उदाहरणांचे प्रश्न

ध्वनी लहरींच्या प्रश्नांची १६ उदाहरणे

1. मोटार शर्यतीच्या ठिकाणी एका प्रेक्षकाला गाड्या जवळ येताना आणि दूर जाताना वेगवेगळे आवाज (गाड्यांची गर्जना) ऐकू येतात. एक सामान्य शर्यतीची गाडी ८०० हर्ट्झ वारंवारतेचा आवाज निर्माण करते. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मीटर/सेकंद असेल,^-1 आणि गाडीचा वेग २० मी/से आहे^-1तर, गाडी जवळ आल्यावर ऐकू येणारी वारंवारता ही… असते.
अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

v _s = -20 m/s (ऋणात्मक कारण गाडी श्रोत्यापासून दूर जात आहे)

v _p = 0 (श्रोता पाहत असल्यामुळे शांत आहे)

f = ३६० हर्ट्झ

v = 340 मी/से

विचारले: तुम्हाला कोणत्या वारंवारतेचा ध्वनी ऐकू येतो?

उत्तर :

योग्य उत्तर D आहे.

२. एक व्यक्ती १० मी/ ^से⁻¹ वेगाने ६८० हर्ट्झ वारंवारतेच्या स्थिर ध्वनी स्रोताकडे जाते. ध्वनी स्रोताजवळ पोहोचल्यानंतर, ती व्यक्ती त्याच वेगाने ध्वनी स्रोतापासून दूर जाते. जर हवेतील ध्वनी स्रोताचा वेग ३४० मी/से⁻¹ असेल ^, तर स्रोताकडे जाताना ऐकू येणाऱ्या वारंवारता आणि स्रोतापासून दूर जाताना ऐकू येणाऱ्या वारंवारता यांचे गुणोत्तर...

ए 33/34

बी 33/35

सी 34/35

डी 35/33

इ. 35/34

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

v = 340 मी/से

v _p = 10 m/s

v _s = 0

f = ३६० हर्ट्झ

प्रश्न: श्रोता ध्वनी स्रोताजवळ जातो तेव्हा आणि ध्वनी स्रोतापासून दूर जातो तेव्हा ध्वनी वारंवारतेचे गुणोत्तर काय असते?

उत्तर :

श्रोता स्रोतापासून दूर जातो:

ऐकू आलेल्या वारंवारतांची तुलना:

७०० : ६६० = ७० : ६६ = ३५ : ३३

योग्य उत्तर D आहे.

३. ७२ किमी/तास वेगाने जाणारे एक रेल्वे इंजिन १६०० हर्ट्झ वारंवारतेची शिट्टी वाजवत रेल्वे क्रॉसिंगकडे येत आहे. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मी/से असेल, तर रेल्वे क्रॉसिंग गार्डला ऐकू येणाऱ्या शिट्टीची वारंवारता … आहे.

अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १७०० हर्ट्झ

ई. १४०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

ध्वनी स्रोताचा वेग (v _s ) = 72 किमी/तास = 20 मी/से (ध्वनी-वाहक माध्यमाच्या सापेक्ष)

ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = १६०० हर्ट्झ

हवेतील ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से

श्रोत्याचा वेग (v _p ) = 0 (शून्य कारण श्रोता हलत नाही)

विचारले: रक्षकाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f')?

उत्तर :

योग्य उत्तर D आहे.

४. एक अग्निशमन गाडी २० मी/ ^से वेगाने जात आहे आणि ४०० हर्ट्झ वारंवारतेने सायरन वाजवत आहे (हवेतील ध्वनीचा वेग ३०० मी/ ^से आहे ). जर अग्निशमन गाडी रस्त्याच्या कडेला उभ्या असलेल्या व्यक्तीपासून दूर गेली, तर त्या व्यक्तीला सायरनचा आवाज कोणत्या वारंवारतेने ऐकू येईल….

अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

v _s = 20 m/s (धनात्मक कारण गाडी श्रोत्यापासून दूर जात आहे)

v _p = 0 (रस्त्याच्या कडेला असलेला मूक श्रोता)

f = ३६० हर्ट्झ

v = 300 मी/से

विचारले: तुम्हाला कोणत्या वारंवारतेचा ध्वनी ऐकू येतो?

उत्तर :

योग्य उत्तर A आहे.

५. एका इशारा मनोऱ्यावरील ध्वनिवर्धकातून ६७० हर्ट्झ वारंवारतेचा ध्वनी उत्सर्जित होतो. एक कार ९० किमी/तास वेगाने मनोऱ्याकडे येत आहे. जर त्या वेळी हवेतील ध्वनीचा वेग ३३५ मी/से असेल, तर कार चालकाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनिवर्धकातील ध्वनीची वारंवारता किती असेल…

अ. ९०० हर्ट्झ

बी. ८४० हर्ट्झ

सी. ८०० हर्ट्झ

डी. ७५० हर्ट्झ

ई. ७२० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

f = ३६० हर्ट्झ

v _s = 0 (टॉवर स्थिर असताना)

v _p = 90 किमी/तास = 25 मी/से (धनात्मक कारण श्रोता ध्वनी स्रोताच्या जवळ येत आहे)

v = 335 मी/से

प्रश्न: चालकाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f') किती आहे?

उत्तर :

योग्य उत्तर E आहे.

6. दिनी थांबलेल्या ट्रेन A मध्ये होती. दुसरी ट्रेन (B) A च्या दिशेने २ मी/से वेगाने येत आहे.^-1 676 Hz वारंवारतेची शिट्टी वाजवताना. जर हवेतील ध्वनीचा वेग 340 ms असेल तर.^-1तर मग दिनीने ऐकलेल्या ट्रेन बीच्या शिट्टीची वारंवारता होती….
अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

v _s = -2 m/s (ऋणात्मक ट्रेन B दिनी आणि ट्रेन A च्या जवळ पोहोचते)

v _p = 0 (दिनी थांबलेल्या ट्रेनमध्ये आहे)

f = ३६० हर्ट्झ

v = 340 मी/से

विचारले: दिनीने ट्रेन बी ची कोणती वारंवारता ऐकली?

उत्तर :

योग्य उत्तर A आहे.

७. एक फुटबॉलपटू v _p वेगाने स्थिर पंचाच्या दिशेने धावतो आणि f _s वारंवारतेने शिट्टी वाजवतो . जर त्या ठिकाणी हवेचा वेग v असेल, तर खेळाडूला ऐकू येणारी वारंवारता खालीलप्रमाणे मांडली जाते….

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

विरुद्ध ० (पंच गप्प आहे ₎

v _p = v _p (धनात्मक कारण ते ध्वनी स्रोताच्या जवळ जात आहे)

f = f _s

v=v

प्रश्न : फुटबॉलपटूंना ऐकू येणाऱ्या वारंवारतेचे सूत्र काय आहे?

उत्तर :

योग्य उत्तर A आहे.

८. रुग्णवाहिका A ही ०.२५ v वेगाने सेडान B च्या मागे जात आहे, जी A च्याच दिशेने ०.२ v वेगाने जात आहे. त्यावेळी, रुग्णवाहिका A आपला सायरन १,००० Hz वर वाजवते. जर ध्वनीचा वेग v असेल, तर सेडान B च्या चालकाला ऐकू येणारी वारंवारता किती असेल…

अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = १५०० हर्ट्झ

ध्वनी स्रोताचा वेग (v _s ) = -0,25 v (ध्वनी वाहून नेणाऱ्या माध्यमाच्या सापेक्ष)

ध्वनीचा वेग (v) = v

श्रोत्याचा वेग (v _p ) = -0,2 v (ध्वनी वाहून नेणाऱ्या माध्यमाच्या सापेक्ष)

अपेक्षित : श्रोत्याला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f')

उत्तर :

डॉप्लर परिणामाचे सूत्र:

योग्य उत्तर D आहे.

९. ६४० Hz वारंवारता असलेला एक ध्वनी स्रोत २० m/s वेगाने एका निरीक्षकाकडे येत आहे. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० m/s असेल आणि निरीक्षक ध्वनी स्रोतापासून १० m/s वेगाने दूर जात असेल, तर निरीक्षकाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता किती असेल…

अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = १५०० हर्ट्झ

ध्वनी स्रोताचा वेग (v _s ) = -20 m/s (ध्वनी-वाहक माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से (ध्वनी प्रसारण माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

श्रोत्याचा वेग (v _p ) = -10 m/s (ध्वनी-वाहक माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

अपेक्षित : श्रोत्याला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f')

उत्तर :

योग्य उत्तर B आहे.

१०. एक ध्वनी स्रोत ६० मी/से वेगाने जात आहे आणि त्याच्या मागे एक निरीक्षक आहे जो ध्वनी स्रोताच्या दिशेनेच १० मी/से वेगाने जात आहे. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मी/से आणि ध्वनी स्रोताची वारंवारता ८०० हर्ट्झ असेल, तर निरीक्षकाला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता किती असेल…

अ. ८५० हर्ट्झ

बी. ९०० हर्ट्झ

सी. ९६० हर्ट्झ

डी. १,०२० हर्ट्झ

ई. १,२०० हर्ट्झ

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = १५०० हर्ट्झ

ध्वनी स्रोताचा वेग (v _s ) = 60 m/s (ध्वनी-वाहक माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से (ध्वनी प्रसारण माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

श्रोत्याचा वेग (v _p ) = 10 m/s (ध्वनी-वाहक माध्यम म्हणून हवेच्या सापेक्ष)

अपेक्षित : श्रोत्याला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f')

उत्तर :

योग्य उत्तर A आहे.

ध्वनी तीव्रता

११. ध्वनी स्रोतापासून ३ मीटर अंतरावर असलेल्या बिंदू P वरील ध्वनीची तीव्रता १०⁻⁴ ^वॅट /मी² ^आहे . बिंदू R ध्वनी स्रोतापासून ३०० मीटर अंतरावर आहे. जर उंबरठा तीव्रता I₀ ₌ १०⁻¹² ^वॅट /मी² ^असेल , तर बिंदू P आणि R वरील तीव्रता पातळींचे गुणोत्तर…

अ. २ : ३

बी. ३ : ५

सी. २ : ५

डी. ४ : ५

ई. ३ : ४

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

बिंदू P वरील ध्वनी तीव्रता (IP ₎ = ^10⁻⁴ W/ ^m²

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू P चे अंतर (r _P ) = ३ मीटर

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू R चे अंतर (r _R ) = ६ मीटर

उंबरठा तीव्रता (I _o ) = 10 ^-12 वॅट/मी ²

प्रश्न : बिंदू P आणि R (TI _P : TI _R ) वर तीव्रतेच्या पातळीची तुलना

उत्तर :

तीव्रता आणि अंतर यांच्यातील संबंधाचे सूत्र :

I _p r _p ² = I _R r _R ²

R येथील ध्वनीची तीव्रता :

(10 ^-4 )(3 ² ) = (I _R )(300 ² )

(10 ^-4 )(9) = (I _R )(90000)

9 x 10 ^-4 = (I _R )(9 x 10 ⁴ )

IR ₌ 9 x 10 ^-4 : 9 x 10 ^-4

आयआर ₌ १० ^-८

R बिंदूवर ध्वनीची तीव्रता 10 ^-8 W/m ² आहे.

P आणि R बिंदूंवरील TI ची तुलना :

९० डेसिबल : ९६ डेसिबल

2: 1

योग्य उत्तर B आहे.

१२. ध्वनी स्रोतापासून १ मीटर अंतरावर असलेल्या बिंदू A वरील ध्वनीची तीव्रता 10 ^-7 W/m ² आहे . बिंदू B ध्वनी स्रोतापासून १०० मीटर अंतरावर आहे. जर उंबरठा तीव्रता 10 ^-12 W/m ² असेल , तर A आणि B येथील तीव्रता पातळींचे गुणोत्तर…

अ. २ : ३

बी. ३ : ५

सी. २ : ५

डी. ४ : ५

ई. ३ : ४

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

बिंदू A वरील ध्वनी तीव्रता (IA ₎ = ^10⁻³ वॅट/ ^{मीटर²}

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू A चे अंतर (r _A ) = ८०० मीटर

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू B चे अंतर (r _R ) = 100 मीटर

उंबरठा तीव्रता (I _o ) = 10 ^-12 वॅट/मी ²

प्रश्न : बिंदू A आणि B येथील तीव्रता पातळींची तुलना (TI _A : TI _B )

उत्तर :

तीव्रता आणि अंतर यांच्यातील संबंधाचे सूत्र :

I _A r _A ² = I _B r _B ²

बिंदू B वरील ध्वनीची तीव्रता :

(10 ^-7 )(1 ² ) = (I _B )(100 ² )

(10 ^-7 )(1) = (I _B )(10.000)

1 x 10 ^-7 = (I _B )(1 x 10 ⁴ )

आय _बी = १० ^-७ : १० ^४

आय _बी = १० ^-११

R बिंदूवर ध्वनीची तीव्रता 10 ^-11 W/m ² आहे.

A आणि B या बिंदूंवरील IT ची तुलना :

९० डेसिबल : ९६ डेसिबल

5: 1

योग्य उत्तर B आहे.

१३. बिंदू A आणि B ध्वनी स्रोतापासून अनुक्रमे ८०० मीटर आणि ४०० मीटर अंतरावर आहेत. जर क्षेत्र A मध्ये तुम्हाला १०⁻³ ^वॅट /मीटर² ^{तीव्रतेचा} ध्वनी ऐकू येत असेल , तर बिंदू A आणि B येथील तीव्रता पातळीचे गुणोत्तर... (log 2 = ०.३ आणि I _o = १०⁻¹² ^वॅट / ^{मीटर²} )

अ. २ : ३

बी. ३ : ५

सी. २ : ५

डी. ४ : ५

ई. ३ : ४

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

बिंदू A वरील ध्वनी तीव्रता (IA ₎ = ^10⁻³ वॅट/ ^{मीटर²}

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू A चे अंतर (r _A ) = ८०० मीटर

ध्वनी स्रोतापासून बिंदू B चे अंतर (r _B ) = ४०० मीटर

उंबरठा तीव्रता (I _o ) = 10 ^-12 वॅट/मी ²

लॉग 2 = 0,3

प्रश्न : बिंदू A आणि B येथील तीव्रता पातळींची तुलना (TI _A : TI _B )

उत्तर :

तीव्रता आणि अंतर यांच्यातील संबंधाचे सूत्र :

I _A r _A ² = I _B r _B ²

बिंदू B वरील ध्वनीची तीव्रता :

(10 ^-3 )(800 ² ) = (I _B )(400 ² )

(10 ^-3 )(640.000) = (I _B )(160.000)

(10 ^-3 )(64) = (I _B )(16)

(10 ^-3 )(4) = (I _B )(1)

आय _बी = ४ x १० ^-३ : १

आय _बी = ४ x १० ^-३

बिंदू B वरील ध्वनीची तीव्रता 4 x 10 ^-3 W/m ² आहे.

P आणि R बिंदूंवरील TI गुणोत्तर आहे:

९० डेसिबल : ९६ डेसिबल

15: 16

योग्य उत्तर C आहे.

तीव्रता आणि ध्वनी तीव्रतेची पातळी

१४. प्रत्येक ध्वनी स्रोतासाठी तीव्रतेच्या पातळ्यांचा तक्ता.

ध्वनी स्रोत	ध्वनी तीव्रता पातळी (टीआय)
पक्ष्यांच्या किलबिलाटाचा आवाज	80 dB
रुग्णवाहिकेचा सायरन	100 dB
गडगडाट (वीज)	160 dB

कारचे इंजिन TI = 70 dB (I _o = 10 ⁻¹² वॅट m ⁻² ) इतकी ध्वनी तीव्रता पातळी निर्माण करते. इंजिनच्या आवाजाने रुग्णवाहिकेच्या सायरनच्या आवाजाएवढी तीव्रता पातळी निर्माण करण्यासाठी, आवश्यक असलेल्या कार इंजिनांची संख्या….

ए. २०.०० मशीन
बी. ३०.०० मशीन
सी. १००.० यंत्रे
डी. १,००० यंत्रे
ई. ३,००० यंत्रे

चर्चा
दिकेताहुई :
कार टीआय = ७० डीबी
रुग्णवाहिका टीआय = १०० डीबी
I_o = 10^-12 वॅट/मीटर²
विचारले एका कारच्या IT ची किंमत रुग्णवाहिकेच्या IT च्या बरोबर किती असावी?
उत्तर :

रुग्णवाहिका TI = कार TI + 10 लॉग x
100 = 70 + 10 log x
९० – ६० = १० लॉग एक्स
30 = 10 लॉग x
३० / १० = लॉग x
३ = लॉग x
अँटिलॉग ३ = x
10³ = एक्स
१००० = x
योग्य उत्तर D आहे.

१५. एका ध्वनी स्रोताची तीव्रता पातळी ६० dB आहे (I _o = १० ^{– १२} वॅट्स m ^–२ ). जेव्हा त्याच ध्वनीचे १०० स्रोत एकाच वेळी ध्वनी निर्माण करतात, तेव्हा परिणामी ध्वनी तीव्रता पातळी...

अ. ७० डेसिबल
बी. ६० डेसिबल
सी. ५० डीबी
डी. ४० डेसिबल
ई. ३० डीबी

चर्चा
दिकेताहुई :
टीआय = १०० डीबी
I_o = 10^-12 डब्ल्यू / मी²
x = एक्सएनयूएमएक्स
विचारले TI 100 ध्वनी स्रोत?
उत्तर :
TI 100 ध्वनी स्रोत = TI 1 मशीन + 10 log x
TI = 60 + 10 log 100
TI = 60 + 10 log 10²
TI = 60 + (2)(10)(log 10)
टीआय = ३० + १०
टीआय = १०० डीबी
योग्य उत्तर B आहे.

डॉप्लर परिणाम
१६. एक फुटबॉलपटू v वेगाने धावतो_p f वारंवारतेने शिट्टी वाजवत शांत असलेल्या पंचांच्या दिशेने_sजर त्या ठिकाणी हवेचा वेग v असेल, तर खेळाडूला ऐकू येणारी वारंवारता खालीलप्रमाणे मांडली जाते….

चर्चा
दिकेताहुई :
v_s = ० (पंच शांत)
v_p = वि_p (ध्वनी स्रोताच्या जवळ असल्यामुळे सकारात्मक)
f = f_s
v=v
विचारले फुटबॉलपटूंना ऐकू येणाऱ्या वारंवारतेचे सूत्र काय आहे?
उत्तर :

योग्य उत्तर A आहे.

प्रश्नाचा स्रोत:

वरिष्ठ माध्यमिक/व्यावसायिक उच्च माध्यमिक शाळेसाठी राष्ट्रीय परीक्षेतील भौतिकशास्त्राचे प्रश्न