ध्वनि तरंग सूत्र

उदाहरण प्रश्नहरू र ध्वनि तरंग सूत्रहरू

ध्वनिको तीव्रता

१. ध्वनिको तीव्रता स्तरले ... को लघुगणकीय मानलाई जनाउँछ।

1. कुनै ठाउँमा भएको शक्ति र ध्वनि स्रोतबाट उत्पादन हुने शक्ति बीचको तुलना
2. प्रति एकाइ सतह क्षेत्रफलमा ध्वनिको तीव्रता
3. स्रोतबाट निश्चित दूरीमा रहेको ध्वनिको तीव्रता
4. ध्वनिको तीव्रता र मानव श्रवण सीमाको तीव्रता बीचको तुलना

छलफल

ध्वनि तीव्रता स्तर सूत्र:
सूत्र विवरण: TI = तीव्रता स्तर, I = ध्वनिको तीव्रता, I_o = मानव श्रवण सीमा तीव्रता = 10^-12 W / m²
माथिको सूत्रको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि ध्वनिको तीव्रता स्तरले ध्वनिको तीव्रता र मानव श्रवण सीमाको तीव्रता बीचको तुलनाको लघुगणकीय मानलाई जनाउँछ।
सही उत्तर D हो।

२. ध्वनिको तीव्रता ६ x १० ^-६ W/cm ^{हुन्छ} । यदि तीव्रताको स्तर १० dB ले बढाइयो भने, तीव्रता... हुन्छ।

1. 6 एक्स 10^-5 W / सेन्टीमिटर²
2. 6 एक्स 10^-7 W / सेन्टीमिटर²
3. 3 एक्स 10^-6 W / सेन्टीमिटर²
4. 12 एक्स 10^-6 W / सेन्टीमिटर²

छलफल
यो ज्ञात छ कि:
तीव्रता (I) = ६ x १०^-6 W / सेन्टीमिटर²
थ्रेसहोल्ड तीव्रता (I)_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 १०/१०⁴ cm² = 10^-16 W / सेन्टीमिटर²
सोधियो: यदि TI १० dB ले बढाइयो भने म... बन्छ।
उत्तरहरू:
ध्वनिको तीव्रता १० वाट/मिटरले बढाउनुहोस्² = 10^-3 W / सेन्टीमिटर² ध्वनि तीव्रता स्तर १० dB ले बढाउनु बराबर।² W / m² = 10^-2 W / सेन्टीमिटर² ध्वनि तीव्रताको स्तर २० dB ले बढाउनु बराबर। र यस्तै।

यदि तीव्रता स्तर १० dB ले बढाइयो भने, तीव्रता १० ले बढ्छ^-3 W / सेन्टीमिटर²। त्यसैले तीव्रता (६ x १०) बन्छ^-6 W / सेन्टीमिटर²) + (१०^-4 W / सेन्टीमिटर²) = (३ x १०^-6 W / सेन्टीमिटर²) + (० x १०^-6 W / सेन्टीमिटर²) = २ x १०^-6 W / सेन्टीमिटर².
कुनै सही उत्तर छैन।

ध्वनि तरंग अनुनाद

३. तलको तस्वीर हेर्नुहोस्!
ट्युनिङ फोर्क A लाई बिटरले कम्पन गरेपछि, ट्युनिङ फोर्क B पनि कम्पन हुन्छ। यो घटना यसकारण हुन्छ किनकि...

1. ट्युनिङ फोर्क A मा ट्युनिङ फोर्क B जस्तै आयाम हुन्छ।
2. दुबै ट्युनिङ फोर्कहरूले एउटै अनुनाद बक्स प्रयोग गर्छन्।
3. ट्युनिङ फोर्क B को फ्रिक्वेन्सी ट्युनिङ फोर्क A जस्तै हुन्छ।
4. दुबै ट्युनिङ फोर्कहरूबाट उत्पन्न हुने ध्वनिको रंग उस्तै हुन्छ।

छलफल
बिटरद्वारा कम्पन गरिसकेपछि, ट्युनिङ फोर्क A ले यसको वरिपरिको हावालाई कम्पन गर्छ ताकि हावा पनि उही आवृत्तिमा कम्पन हुन्छ। त्यसपछि हावाले ट्युनिङ फोर्क B लाई कम्पन गर्छ। ट्युनिङ फोर्क B मूलतः यसको प्राकृतिक आवृत्तिसँग पनि कम्पन हुन्छ तर यसको कम्पन आयाम धेरै सानो छ र यसको कम्पन आँखाले देख्न सक्दैन। ट्युनिङ फोर्क B को प्राकृतिक आवृत्ति हावाको कम्पन आवृत्ति र ट्युनिङ फोर्क A को आवृत्ति जस्तै भएकोले, हावाका अणुहरूले ट्युनिङ फोर्क B को कम्पन आयाम बढाउँछन्। ट्युनिङ फोर्क B कम्पन भएको देखिन्छ किनभने यसको कम्पन आयाम आँखाले देख्न सकिन्छ।
सही उत्तर C हो।

४. वायु स्तम्भको लम्बाइ १७ सेन्टिमिटर हुँदा पहिलो पटक ठूलो गुनगुनाउने ध्वनि र वायु स्तम्भको लम्बाइ ५१ सेन्टिमिटर हुँदा दोस्रो पटक ठूलो गुनगुनाउने ध्वनि उत्पादन गर्छ। यदि प्रयोग गरिएको ट्युनिङ फोर्कको आवृत्ति ५०० हर्ट्ज छ भने। ट्यूबमा हावा प्रसारको गति... हो।

1. १ m मि / से
2. १ m मि / से
3. १ m मि / से
4. १ m मि / से

छलफल
अनुनाद नलीको आकार यस्तो हुन्छ कि एउटा छेउ खुला र अर्को छेउ बन्द हुन्छ ताकि क्रमशः शीर्ष र एन्टिनोड बिन्दुहरू बीचको दूरी = न्यूनतम नलीको लम्बाइ = ¼ λ = λ/4 हुन्छ।
सिलिन्डरको लम्बाइको सूत्र:
खुला-अन्त्य र बन्द-अन्त्य अनुनाद ट्यूबहरूमा नोडल बिन्दुहरू र एन्टिनोडहरू बीचको दूरी सन्तुष्ट हुन्छ जब n एक विषम संख्या हो।   
 
n को लागि तरंगदैर्ध्य₁ = ३ र L = ०.५१ मिटर :
n को लागि तरंगदैर्ध्य₂ = ३ र L = ०.५१ मिटर :
सही उत्तर C हो।

ध्वनि तरंगहरूको गति

५. समुद्रको गहिराई मापन गर्न, जहाजले समुद्रको सतहतिर अल्ट्रासोनिक तरंगहरू उत्सर्जन गर्छ। परावर्तित तरंगहरू १२ सेकेन्ड पछि जहाजमा रहेको डिटेक्टरद्वारा प्राप्त गरिन्छ। यदि पानीमा अल्ट्रासोनिक तरंगहरूको गति १२०० मिटर/सेकेन्ड छ भने, समुद्रको गहिराई ... हुन सक्छ भन्ने निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ।

1. 7,2 मी
2. 14,4 मी
3. 21,6 मी
4. 28,8 मी

छलफल
यो ज्ञात छ कि:
जहाजमा रहेको डिटेक्टरले परावर्तित तरंग १२ सेकेन्डमा प्राप्त गर्छ। त्यसैले १२ सेकेन्ड भनेको राउन्ड-ट्रिप समय हो।
समय अन्तराल (t) = १२ सेकेन्ड / २ = ६ सेकेन्ड
पानीमा अल्ट्रासोनिक तरंगहरूको गति (v) = १२०० m/s
सोधियो: समुद्रको गहिराई (हरू)
उत्तरहरू:
समुद्रको गहिराई (हरू):
s = vt
s = (१२०० मिटर/सेकेन्ड)(६ सेकेन्ड) = ७२०० मिटर = ७.२ किलोमिटर
सही उत्तर A हो।

६. बिजुली चम्केको ८ सेकेन्ड पछि मेघ गर्जन सुनिन्छ। यदि प्रकाशको गति ३ x १०८ ^मिटर /सेकेन्ड छ र हावामा ध्वनिको गति ३४० मिटर/सेकेन्ड छ भने, बिजुलीको स्रोत र श्रोता बीचको दूरी अनुमान गर्न सकिन्छ...

1. 1,82 मी
2. 2,72 मी
3. 4,25 मी
4. 7,24 मी

छलफल
यो ज्ञात छ कि:
ध्वनि गतिको समय अन्तराल (t) = ८ सेकेन्ड
प्रकाशको गति (v प्रकाश) = ३ x १०⁸ मिटर/सेकेन्ड
हावामा ध्वनिको गति (v ध्वनि) = ३४० मिटर/सेकेन्ड
सोधियो: बिजुलीको स्रोत र श्रोता बीचको दूरी
उत्तरहरू:
प्रकाशको गति यति धेरै छ कि बिजुली चम्कनु र देखिनु एकै समयमा भएको मान्न सकिन्छ।
बिजुलीको स्रोतबाट श्रोतासम्मको दूरी:
s = vt = (३४० मिटर/सेकेन्ड)(८ सेकेन्ड) = २७२० मिटर = २.७२ किमी
सही उत्तर B हो।

७. कुनै निश्चित स्थानमा, चट्याङ परेको १६.२ सेकेन्ड पछि एक पर्यवेक्षकले मेघ गर्जन सुन्छन्। यदि त्यस समयमा हावामा प्रकाशको गति ३ x १० ^८ मिटर/सेकेन्ड छ र त्यस समयमा हावामा ध्वनिको गति ३४३ मिटर/सेकेन्ड छ भने, चट्याङको स्थान र पर्यवेक्षक बीचको अनुमानित दूरी लगभग... हुन्छ।

1. 5,5 मी
2. 12,5 मी
3. 25 मी
4. 55 मी

छलफल
यो ज्ञात छ कि:
ध्वनि गतिको समय अन्तराल (t) = ८ सेकेन्ड
प्रकाशको गति (v प्रकाश) = ३ x १०⁸ मिटर/सेकेन्ड
हावामा ध्वनिको गति (v ध्वनि) = ३४० मिटर/सेकेन्ड
सोधियो: चट्याङ लागेको स्थान र अवलोकनकर्ता बीचको दूरी
उत्तरहरू:
प्रकाशको गति यति धेरै छ कि बिजुली चम्कनु र देखिनु एकै समयमा भएको मान्न सकिन्छ।
बिजुलीको स्रोतबाट श्रोतासम्मको दूरी:
s = vt = (३४० मिटर/सेकेन्ड)(८ सेकेन्ड) = २७२० मिटर = २.७२ किमी
सही उत्तर A हो।

ध्वनि तरंग आवृत्ति

८. गितारको तारले उत्पादन गर्ने C नोट र पियानोले उत्पादन गर्ने C नोटमा समानताहरू छन्...।

1. ध्वनि आवृत्ति
2. ध्वनि रङ
3. ध्वनि आयाम
4. ध्वनि तीव्रता

छलफल
गितारको तारको C नोट र पियानोको C नोटमा ध्वनि आवृत्ति वा पिचको हिसाबले समानताहरू छन्।
सही उत्तर A हो।

ध्वनि तरंगहरूको प्रसार

९. दिनको समयमा, जमिनको नजिकको हावाको तापक्रम जमिनबाट टाढाको हावा भन्दा बढी हुन्छ। रातमा, यसको विपरीत हुन्छ; जमिनको नजिकको हावाको तापक्रम जमिनबाट टाढाको हावा भन्दा कम हुन्छ। त्यसैले...

1. दिनको समयमा, ध्वनि तेर्सो भन्दा माथितिर बढी जान्छ
2. रातमा, ध्वनि तेर्सो भन्दा माथितिर बढी यात्रा गर्छ
3. दिन होस् वा रात, ध्वनि सबै दिशामा यात्रा गर्छ।
4. दिन र रातमा, ध्वनि माथि भन्दा तेर्सो रूपमा बढी यात्रा गर्छ

छलफल
दिनको समयमा, जमिनको नजिकको हावाको तापक्रम जमिनबाट टाढाको हावा भन्दा बढी हुन्छ। अर्को शब्दमा, दिनको समयमा, जमिनको नजिकको हावा जमिनबाट टाढाको हावा भन्दा तातो हुन्छ। तातो हावाको घनत्व कम हुन्छ, त्यसैले यो सजिलै माथितिर सर्छ। त्यसकारण, दिनको समयमा, हावा बढी माथितिर सर्छ। ध्वनि हावाबाट यात्रा गर्छ, र ध्वनि सबै दिशामा यात्रा गर्छ। यद्यपि, दिनको समयमा हावा बढी माथितिर सर्ने भएकोले, ध्वनि पनि बढी माथितिर सर्छ।

यसको विपरीत, रातमा, हावा त्यति माथि सर्दैन, त्यसैले ध्वनि त्यति माथितिर यात्रा गर्दैन। यही कारणले गर्दा रातमा टाढाका आवाजहरू सुन्न सकिन्छ, जबकि दिनमा टाढाका आवाजहरू सुन्न गाह्रो हुन्छ।
सही उत्तर A हो।