यांत्रिक लहरींची १३ उदाहरणे
1. वेगवेगळे टप्पे आडव्या लाटा
चित्राकडे लक्ष द्या लाट पुढील साइनोसायडल!

जर वरील साइनोसाइडची तरंगलांबी ८० सेमी असेल, तर ज्या बिंदूवर ¾ चा कला फरक आहे तो बिंदू कोणता आहे…
ए. पी. क्यू सह
बी. पी. आर सोबत
सी. पी. एस सोबत
डी. क्यू सह एस
ई. आर. एस. सह
चर्चा
PQ = ३/४ तरंगलांबी
PR = 1 1/2 = 1,5 तरंगलांबी
PS = २ तरंगलांबी
QS = 1 1/4 = 1,25 तरंगलांबी
RS = १/२ तरंगलांबी
योग्य उत्तर A आहे.
2. उघड्या आणि बंद ऑर्गन पाईप्स
समान लांबीचे दोन ऑर्गन पाईप दिलेले आहेत, एक उघडा आणि दुसरा बंद. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मी/से असेल, तर दोन उघड्या ऑर्गन पाईप्सच्या ओव्हरटोन फ्रिक्वेन्सीचे दोन बंद ऑर्गन पाईप्सच्या ओव्हरटोन फ्रिक्वेन्सीशी असलेले गुणोत्तर… आहे.
चर्चा
हे ज्ञात आहे:
उघड्या आणि बंद ऑर्गन पाईपची लांबी सारखीच असते.
हवेतील ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से
विचारले:
उत्तर: एफ ची तुलनादुसरा ओव्हरटोन फ्रिक्वेन्सी (f3उघड्या आणि बंद ऑर्गन पाईप्स
ओपन ऑर्गन पाईप
ओपन ऑर्गन पाईप किंवा ओपन ट्यूब म्हणजे अशी नळी जिची दोन्ही टोके बाजूच्या चित्रात दाखवल्याप्रमाणे उघडी असतात.
उजवीकडील आकृती ही खुल्या ऑर्गन पाईपमधील ध्वनी लहरींचा आलेख आहे, ज्यामध्ये नोड्स हवेची घनता आणि अँटिनोड्स हवेचा ताण दर्शवतात.
मूलभूत टोन (फ)1) = v / 2L = 340/2L = 170/L
दुसरा ओव्हरटोन (f3) = ३ फ1 = ३ (१७०/ली) = ५१०/ली
बंद ऑर्गन पाईप
खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, बंद ऑर्गन पाईप किंवा बंद नळी म्हणजे अशी नळी जिचे एक टोक उघडे आणि दुसरे बंद असते. जर नळीची दोन्ही टोके बंद असतील, तर ती नळी वापरता येत नाही.
उजवीकडील आकृती बंद ऑर्गन पाईपमधील ध्वनी लहरींचा आलेख आहे, ज्यामध्ये नोड्स हवेची घनता आणि अँटिनोड्स हवेचा ताण दर्शवतात.
मूलभूत टोन (फ)1) = v / 4L = 340/4L = 85/L
दुसरा ओव्हरटोन (f3) = ३ फ1 = ३ (१७०/ली) = ५१०/ली
एफ ची तुलनादुसरा ओव्हरटोन फ्रिक्वेन्सी (f3उघड्या आणि बंद ऑर्गन पाईप्स
५१०/ली : २५५/ली
510: 255
2: 1
3. ध्वनी लहरींच्या तीव्रतेची पातळी
१२.५६ वॅट शक्तीचा ध्वनी तरंग स्रोत सभोवतालच्या माध्यमात एकसमानपणे तरंग उत्सर्जित करतो. ध्वनी उंबरठा तीव्रता १० आहे.-12 Wm-2स्रोतापासून १० मीटर अंतरावर प्रारण लहरींच्या तीव्रतेची पातळी… आहे.
चर्चा
हे ज्ञात आहे:
शक्ती = १२.५६ वॅट
ध्वनी उंबरठा तीव्रता (Io) = १.१३३-12 Wm-2
अंतर (r) = १० मीटर
विचारले: तीव्रता पातळी (TI)
उत्तर:
शक्ती (P), तीव्रता (I) आणि अंतर (r) यांच्यातील संबंधाचे सूत्र:

तीव्रता पातळी (TI):

4. ध्वनी तीव्रता
एक लाउडस्पीकर प्रणाली 36 Hz ची ध्वनिक शक्ती उत्सर्जित करते.π लाउडस्पीकरपासून x अंतरावर ऐकल्यावर वॅट्स आणि 80 dB ची तीव्रता पातळी.o = 10-12 वॅट.एम-2x ची योग्य किंमत… आहे.
अ. ०.२ मीटर
बी. ०.३ मी
से. ०.६ मी
डी. ०.९ मी
ई. १.० मी
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
शक्ती (P) = ३६π वॅट
तीव्रता पातळी (टीआय) = ८० डीबी
अंतर = x
मानवी श्रवण मर्यादा (मी)o) = १.१३३-12 Watt.m-2
विचारले: x चे मूल्य
उत्तर :
शक्ती (P), तीव्रता (I) आणि अंतर (x) यांच्यातील संबंधाचे सूत्र:
![]()
सर्वप्रथम x अंतरावर ध्वनीची तीव्रता मोजा:
ध्वनीची तीव्रता:

x ची किंमत काढा:

योग्य उत्तर E आहे.
5. प्रवास करणारी लाट
२०१४/२०१५ एसएमए/एमए भौतिकशास्त्र राष्ट्रीय परीक्षा प्रश्न क्र. ५
आंतरराष्ट्रीय एकक प्रणाली (SI) मध्ये व्यक्त केलेले प्रवाहित तरंग समीकरण y = 0,2 sin (0,2) असे आहे.πx-20πt)
पुढील विधानांवरून:
(1) तरंग प्रसार वेग 100 मी/से-1
(2) x = 0 आणि t = 0 असताना तरंग विचलन = 0
(3) तरंग वारंवारता 20 Hz
(4) तरंग आयाम २ सेमी
कोणते बरोबर आहे?
अ. (1) आणि (2)
ब. (1) आणि (3)
सी. (1) आणि (4)
डी. (2) आणि (4)
ई. (2) आणि (3)
चर्चा
तरंग समीकरणांची तीन रूपे:
y = A sin (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T आणि k = 2π / λ
y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sin 2π (t/T – x/λ) २
y = A sin 2π (ft – x/λ) २
T = 1/f आणि λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
वरील प्रश्नातील प्रवाहित तरंग समीकरण हे स्वरूप २ च्या समान आहे:
y = 0,2 sin (0,2πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2x-20t)
y = 0,2 sin 2π (0,1x-10t)
y = 0,2 sin 2π (x/10 -१०टी)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = आयाम = ०.२ मीटर = ०.२ (१०० सेमी) = २० सेमी
f = वारंवारता = १० सेकंद-1 = १० हर्ट्झ
λ = तरंगलांबी = १० मीटर
v = तरंग प्रसार वेग = f λ = (10 s-1)(10 मी) = 100 मी/से-1
योग्य उत्तर A आहे.
6. डॉप्लर परिणाम
एक रुग्णवाहिका ताशी ७२ किमी वेगाने धावत आहे.-1 १५०० हर्ट्झ वारंवारतेचा सायरन वाजवत असताना. मोटारसायकलस्वार २० मीटर प्रति सेकंद वेगाने जात आहे.-1 रुग्णवाहिकेच्या विरुद्ध दिशेने. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मी/से असेल तर-1तर, रुग्णवाहिकेजवळ जाताना आणि दूर जाताना मोटारसायकलस्वाराला ऐकू येणाऱ्या वारंवारतांचे गुणोत्तर हे... असेल.
अ. २ : ३
बी. ३ : ५
सी. २ : ५
डी. ४ : ५
ई. ३ : ४
चर्चा
साइनचे नियम:
v नेहमी धन असतो
vp श्रोता ध्वनी स्रोताजवळ गेल्यास सकारात्मक प्रतिसाद मिळतो.
vp श्रोता ध्वनी स्रोतापासून दूर गेल्यास नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो.
vs जर ध्वनी स्रोत श्रोत्यापासून दूर असेल तर सकारात्मक.
vs ध्वनी स्रोत श्रोत्याच्या जवळ येत असल्यास नकारात्मक.
vp श्रोता शांत असल्यास = 0
vs = 0 जर ध्वनी स्रोत स्थिर असेल
हे ज्ञात आहे की:
ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = १५०० हर्ट्झ
श्रोत्याचा वेग (vp) = 20 मी / से
ध्वनी स्रोताचा वेग (v)s) = 72 किमी/जाम = ७२ (१००० मीटर) / ३६०० सेकंद = ७२,०००/३६०० मीटर/सेकंद = २० मी/से
ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से
विचारले: Pरुग्णवाहिकेच्या जवळ जाताना आणि दूर जाताना मोटारसायकलस्वारांना ऐकू येणाऱ्या वारंवारतांची तुलना
उत्तर :
डॉप्लर परिणामाचे सूत्र:

रुग्णवाहिकेजवळ पोहोचताना मोटारसायकलस्वाराला ऐकू येणारी वारंवारता
दोघेही विरुद्ध दिशेने जात होते, त्यामुळे जेव्हा मोटारसायकल रुग्णवाहिकेजवळ आली, तेव्हा ते दोघेही एकमेकांजवळ आले. vp जर श्रोता ध्वनी स्रोताजवळ गेला तर सकारात्मक आणिs ध्वनी स्रोत श्रोत्याच्या जवळ येत असल्यास नकारात्मक.

रुग्णवाहिकेपासून दूर जाताना मोटारसायकलस्वारांना ऐकू येणारी वारंवारता
दोघेही विरुद्ध दिशेने जात होते, त्यामुळे जेव्हा मोटारसायकल रुग्णवाहिकेपासून दूर गेली, तेव्हा ते एकमेकांपासूनही दूर गेले. vp श्रोता ध्वनी स्रोतापासून दूर गेल्यास नकारात्मक आणिs जर ध्वनी स्रोत श्रोत्याच्या विरुद्ध दिशेला असेल तर सकारात्मक.

Pरुग्णवाहिकेच्या जवळ जाताना आणि दूर जाताना मोटारसायकलस्वारांना ऐकू येणाऱ्या वारंवारतांची तुलना.

योग्य उत्तर D आहे.
ध्वनी तीव्रता
7. पुढील चित्राकडे बघा!
जर बिंदू P हा सर्व दिशांना ध्वनी उत्सर्जित करणारा ध्वनी स्रोत असेल, तर बिंदू S, R, आणि Q येथील ध्वनी तीव्रतेचे गुणोत्तर अनुक्रमे... असेल.
अ. १६ : २५ : १००
बी. १६ : ५० : २००
सी. ३२ : ५० : १००
डी. ३६ : २५ : १००
ई. ७२ : २५ : २००
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू Q चे अंतर (rQ) = १० मीटर
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू R चे अंतर (rR) = १० मीटर
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू S चे अंतर (rS) = १० मीटर
बिंदू Q वरील ध्वनी तीव्रता = IQ
बिंदू R वरील ध्वनी तीव्रता = IR
बिंदू S वरील ध्वनी तीव्रता = IS
विचारले: PS, R, आणि Q या बिंदूंवरील ध्वनी तीव्रतेची तुलनाIS : मीR : मीQ)
उत्तर :
S बिंदूवरील ध्वनीची तीव्रता:

R बिंदूवरील ध्वनीची तीव्रता:

S बिंदूवरील ध्वनीची तीव्रता:

PS, R, आणि Q या बिंदूंवरील ध्वनी तीव्रतेची तुलना:

योग्य उत्तर D आहे.
8. ध्वनी लहरी त्यांच्या स्रोतापासून सर्व दिशांना समान रीतीने पसरतात. बिंदू A ध्वनी स्रोतापासून P अंतरावर आहे, बिंदू B ध्वनी स्रोतापासून 2P अंतरावर आहे आणि बिंदू C ध्वनी स्रोतापासून 4P अंतरावर आहे. A, B आणि C यांना मिळणाऱ्या ध्वनी तीव्रतेचे गुणोत्तर… आहे.
अ. १६ : २५ : १००
बी. १६ : ५० : २००
सी. ३२ : ५० : १००
डी. ३६ : २५ : १००
ई. ७२ : २५ : २००
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू A चे अंतर (rA) = पी
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू B चे अंतर (rB) = 2P
ध्वनी स्रोतापासून बिंदू C चे अंतर (rC) = 4P
बिंदू A वरील ध्वनी तीव्रता = IA
बिंदू B वरील ध्वनी तीव्रता = IB
बिंदू C वरील ध्वनी तीव्रता = IC
विचारले: PA, B, आणि C या बिंदूंवरील ध्वनी तीव्रतेची तुलनाIA : मीB : मीC)
उत्तर :
बिंदू A वरील ध्वनीची तीव्रता:

बिंदू B वरील ध्वनीची तीव्रता:

बिंदू C वरील ध्वनीची तीव्रता:

PA, B, आणि C या बिंदूंवरील ध्वनी तीव्रतेची तुलना:

योग्य उत्तर A आहे.
9. डॉप्लर परिणाम
पुढील चित्रात एक पोलीस गाडी एका मोटारचालित गुन्हेगाराचा पाठलाग करताना दिसत आहे:

९ फ्रिक्वेन्सीचा सायरन वाजवत असलेली पोलिसांची गाडी३० हर्ट्झ, ७२ किमी/तास वेगाने पळून जाणाऱ्या गुन्हेगाराच्या मोटारसायकलचा पाठलाग करत आहे.-1पोलिसांच्या गाडीने ताशी १०८ किमी वेगाने वेग वाढवला.-1 गुन्हेगाराला पकडण्यासाठी. जर हवेतील ध्वनीचा वेग ३४० मी/से असेल तर-1तर, मोटारसायकलस्वाराला ऐकू येणाऱ्या सायरनच्या आवाजाची वारंवारता ही... असेल.
अ. ८५० हर्ट्झ
बी. ९०० हर्ट्झ
सी. ९६० हर्ट्झ
डी. १,०२० हर्ट्झ
ई. १,२०० हर्ट्झ
चर्चा
साइनचे नियम:
v नेहमी धन असतो
vp श्रोता ध्वनी स्रोताजवळ गेल्यास सकारात्मक प्रतिसाद मिळतो.
vp श्रोता ध्वनी स्रोतापासून दूर गेल्यास नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो.
vs जर ध्वनी स्रोत श्रोत्यापासून दूर असेल तर सकारात्मक.
vs ध्वनी स्रोत श्रोत्याच्या जवळ येत असल्यास नकारात्मक.
vp श्रोता शांत असल्यास = 0
vs = 0 जर ध्वनी स्रोत स्थिर असेल
हे ज्ञात आहे की:
ध्वनी स्रोताची वारंवारता (f) = 930 हर्ट्झ
श्रोत्याचा वेग (vp) = ७२ किमी/तास-1 = ७२ (१००० मीटर) / ३६०० (सेकंद) = ७२,०००/३६०० मीटर/सेकंद = २० मी/से = -२० मी/से-1 (नकारात्मक कारण गुन्हेगार पोलिसांपासून दूर राहतात)
ध्वनी स्रोताचा वेग (v)s) = १०८ किमी/तास-1 = ७२ (१००० मीटर) / ३६०० (सेकंद) = ७२,०००/३६०० मीटर/सेकंद = २० मी/से = -२० मी/से-1 (नकारात्मक कारण पोलिसांनी गुन्हेगाराशी संपर्क साधला)
ध्वनीचा वेग (v) = ३४० मी/से-1
विचारले: श्रोत्याला ऐकू येणाऱ्या ध्वनीची वारंवारता (f')
उत्तर :
डॉप्लर परिणामाचे सूत्र:

योग्य उत्तर C आहे.
ध्वनी तीव्रता पातळी
10. एका सभागृहात १०० विद्यार्थी गाणे शिकत आहेत. जर एका विद्यार्थ्याच्या गाताना आवाजाची तीव्रता ४० डेसिबल असेल (असे गृहीत धरूया की ती प्रत्येक मुलासाठी सारखीच आहे), तर सभागृहात निर्माण होणारी आवाजाची तीव्रता… (I)o = 10-12 Wm-2)
ए. 10-4 Wm-2
ब. 10-5 Wm-2
क. 10-6 Wm-2
D. 10-7 Wm-2
ई. 10-8 Wm-2
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
एका विद्यार्थ्याची तीव्रता पातळी (टी)I) = ७०.३ डीबी
मानवी श्रवण उंबरठा तीव्रता (Io) = 10-12 डब्ल्यू / मी2
विद्यार्थ्यांची संख्या (x) = 100
विचारले: १०० विद्यार्थ्यांची ध्वनी तीव्रता
उत्तर :
एका विद्यार्थ्याच्या आवाजाची तीव्रता:

एका विद्यार्थ्याच्या आवाजाची तीव्रता:
Ix = (x)(I)
Ix = (100)(10-8) = (१०2(१०)-8)
Ix = 10-6 डब्ल्यू / मी2
योग्य उत्तर C आहे.
11. 100 एकसारख्या यंत्रांच्या आवाजाची तीव्रता 10 आहे-7 वॅट.एम-2जर मीo = 10-12 वॅट.एम-2तर, यंत्राच्या ध्वनी तीव्रतेची पातळी ही… असते.
अ. ७० डेसिबल
बी. ६० डेसिबल
सी. ५० डीबी
डी. ४० डेसिबल
ई. ३० डीबी
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
१०० मशीनची ध्वनी तीव्रता (I)x) = 10-7 वॅट.एम-2
मानवी श्रवण उंबरठा तीव्रता (Io) = 10-12 डब्ल्यू / मी2
यंत्रांची संख्या (x) = 100 = 102
विचारले: यंत्राची ध्वनी तीव्रता पातळी (TI)
उत्तर :
एका मशीनची ध्वनी तीव्रता:
Ix = (x)(I)
10-7 = (२2)(I)
मी = 10-7 / 102 = (२-7(१०)-2) = १.१३३-9
यंत्राची ध्वनी तीव्रता पातळी (TI):

योग्य उत्तर E आहे.
१२. तरंगांचे सामान्य गुणधर्म पुढीलप्रमाणे आहेत:
(1) निर्वात पोकळीत प्रसारित होऊ शकत नाही
(2) वेगवेगळ्या माध्यमांमध्ये सरळ प्रसार होतो
(3) प्रतिबिंब अनुभवणे
(4) विवर्तन अनुभवणे
(5) व्यत्यय अनुभवणे
वरील तरंग गुणधर्मांनुसार, प्रकाश तरंगांची वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत...
अ. फक्त (1) आणि (2)
B. फक्त (3) आणि (4)
C. (2), (3), आणि (4)
डी. (3), (4), आणि (5)
ई. (1), (3), (4), आणि (5)
चर्चा
(1) प्रकाश लहरी ह्या विद्युतचुंबकीय लहरी आहेत ज्यांना प्रसार माध्यमाची आवश्यकता नसते. प्रसार माध्यमाची आवश्यकता नसल्यामुळे, विद्युतचुंबकीय लहरी निर्वात पोकळीतही प्रसारित होऊ शकतात.
(2) जेव्हा एका माध्यमातून प्रवास करणाऱ्या प्रकाश लहरी नवीन माध्यमात प्रवेश करतात, तेव्हा त्यांचे अपवर्तन देखील होते. प्रकाशाचे अपवर्तन म्हणजे प्रकाश लहरींच्या प्रसारणाच्या दिशेत होणारा बदल. प्रत्येक भिन्न माध्यमातील प्रकाश लहरींच्या वेगातील फरकामुळे अपवर्तन घडते.
(3) प्रकाश लहरींचे अपवर्तन तर होतेच, पण त्या परावर्तनाचा अनुभवही घेतात. सपाट आरशाद्वारे होणारे प्रकाशाचे परावर्तन हे प्रकाश परावर्तनाच्या घटनेचे एक उदाहरण आहे. सपाट आरशाद्वारे होणाऱ्या प्रकाशाच्या परावर्तनामुळेच त्यांचा वापर मेकअपची साधने म्हणून करणे शक्य होते.
(4) विवर्तन केवळ प्रकाश लहरींसारख्या विद्युत चुंबकीय लहरींमध्येच नव्हे तर पाण्याच्या लहरी आणि ध्वनी लहरींसारख्या यांत्रिक लहरींमध्ये देखील अनुभवले जाते.
(5) प्रकाश लहरींसारख्या विद्युत चुंबकीय लहरींव्यतिरिक्त, पाण्याच्या लहरी, दोरीच्या लहरी किंवा ध्वनी लहरींसारख्या यांत्रिक लहरींना देखील व्यतिकरणाचा अनुभव येतो.
योग्य उत्तर D आहे.
१३. खालील तरंग गुणधर्मांकडे लक्ष द्या!
(1) विवर्तन अनुभवणे
(2) प्रतिबिंब अनुभवणे
(3) निर्वात पोकळीत प्रसारित होऊ शकत नाही
(4) ध्रुवीकरण अनुभवू शकतात
(5) दोन भिन्न माध्यमांमधून जाताना सरळ जाते
वरील तरंग गुणधर्मांनुसार जे ध्वनी तरंगांच्या वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहेत ते असे आहेत...
अ. (1), (2) आणि (3)
बी. (1), (2) आणि (4)
सी. (1), (3) आणि (4)
डी. (2), (3) आणि (4)
ई. (3), (4) आणि (5)
चर्चा
(1) विवर्तन केवळ प्रकाश लहरींसारख्या विद्युत चुंबकीय लहरींमध्येच नव्हे तर ध्वनी लहरींसारख्या यांत्रिक लहरींमध्ये देखील अनुभवले जाते.
(2) प्रकाश लहरींसारख्या विद्युतचुंबकीय लहरी आणि ध्वनी लहरी किंवा पाण्याच्या लहरींसारख्या यांत्रिक लहरींचे परावर्तन किंवा उसळणे होते. ध्वनी लहरींच्या परावर्तनाचे एक उदाहरण म्हणजे प्रतिध्वनी.
(3) ध्वनी लहरी या यांत्रिक लहरी आहेत. यांत्रिक लहरींना प्रसारित होण्यासाठी प्रसार माध्यमाची आवश्यकता असते. जर माध्यम नसेल, जसे की निर्वात पोकळीत, तर ध्वनी लहरी प्रसारित होऊ शकत नाहीत.
(4) दोरीच्या लाटा, पाण्याच्या पृष्ठभागावरील लाटा यांसारख्या अनुप्रस्थ लाटा आणि प्रकाश लाटांसारख्या विद्युतचुंबकीय लाटा ध्रुवीकरण अनुभवतात. ध्वनी लाटा अनुदैर्ध्य लाटा आहेत आणि म्हणूनच त्या ध्रुवीकरण अनुभवू शकत नाहीत.
(5) एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात प्रसारित होताना, ध्वनी लहरींचे अपवर्तन होते, म्हणजेच त्यांच्या प्रसारणाच्या दिशेत बदल होतो. जेव्हा लहर दुसऱ्या माध्यमात प्रवेश करू लागते, तेव्हा अपवर्तन घडते.
योग्य उत्तर A आहे.
प्रश्नाचा स्रोत:
वरिष्ठ माध्यमिक/व्यावसायिक उच्च माध्यमिक शाळेसाठी राष्ट्रीय परीक्षेतील भौतिकशास्त्राचे प्रश्न