مکینیکل لہروں کی 13 مثالیں۔
1. قاطع لہروں کا فیز فرق
درج ذیل سائنوسائیڈل لہر کی تصویر دیکھیں!
اگر اوپر والے سینوسائڈ کی طول موج 80 سینٹی میٹر ہے، تو وہ نقطہ جس میں فیز کا فرق ¾ ہے…
A. P کے ساتھ Q
B. P کے ساتھ R
سی پی کے ساتھ ایس
D. Q کے ساتھ S
ایس کے ساتھ ای آر
بحث
PQ = 3/4 طول موج
PR = 1 1/2 = 1,5 طول موج
PS = 2 طول موج
QS = 1 1/4 = 1,25 طول موج
RS = 1/2 طول موج
صحیح جواب ہے A۔
2. کھلے اور بند عضو کے پائپ
دو آرگن پائپ فراہم کیے گئے ہیں، ایک کھلا اور دوسرا بند، ہر ایک کی لمبائی برابر ہے۔ اگر ہوا میں آواز کی رفتار 340 میٹر فی سیکنڈ ہے، تو دو کھلے آرگن پائپوں کی اوور ٹون فریکوئنسی اور دو بند آرگن پائپوں کی اوور ٹون فریکوئنسی کا تناسب ہے…
بحث
یہ معلوم ہے:
ایک کھلے اور بند عضوی پائپ کی لمبائی ایک جیسی ہے۔
ہوا میں آواز کی رفتار (v) = 340 m/s
پوچھا:
جواب: ایک کھلے اور بند عضو پائپ کے دوسرے اوور ٹون (f 3 ) کی فریکوئنسی f کا موازنہ
عضوی پائپ کھولیں۔
ایک کھلا آرگن پائپ یا کھلی ٹیوب ایک ٹیوب ہے جس کے دونوں سرے کھلے ہوتے ہیں جیسا کہ سائیڈ پر تصویر میں ہے۔
دائیں طرف کی شکل ایک کھلے عضو کے پائپ میں آواز کی لہروں کا گراف ہے، جہاں نوڈس ہوا کی کثافت کی نمائندگی کرتے ہیں اور اینٹی نوڈس ہوا کے تناؤ کی نمائندگی کرتے ہیں۔
بنیادی پچ (f 1 ) = v / 2L = 340/2L = 170/L
دوسرا اوور ٹون (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (170/L) = 510/L
بند عضو پائپ
بند آرگن پائپ، یا بند ٹیوب، ایک ٹیوب ہے جس کا ایک سرا کھلا اور دوسرا بند، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ اگر ٹیوب کے دونوں سرے بند ہیں تو ٹیوب استعمال نہیں کی جا سکتی۔
دائیں طرف کی تصویر بند اعضاء کے پائپ میں آواز کی لہروں کا گراف ہے، جہاں نوڈس ہوا کی کثافت کی نمائندگی کرتے ہیں اور اینٹی نوڈس ہوا کے تناؤ کی نمائندگی کرتے ہیں۔
بنیادی پچ (f 1 ) = v / 4L = 340/4L = 85/L
دوسرا اوور ٹون (f 3 ) = 3 f 1 = 3 (85/L) = 255/L
کھلے اور بند اعضاء کے پائپوں کی دوسری اوور ٹون فریکوئنسی f (f 3 ) کا موازنہ
510/L : 255/L
510: 255
2: 1
12,56 ڈبلیو کی طاقت کے ساتھ آواز کی لہر کا ذریعہ ارد گرد کے درمیانے درجے میں یکساں طور پر لہروں کو خارج کرتا ہے۔ آواز کی حد کی شدت 10 -12 Wm -2 ہے ۔ ماخذ سے 10 میٹر کے فاصلے پر لہر کی تابکاری کی شدت کی شدت...
بحث
یہ معلوم ہے:
پاور = 12,56 واٹ
آواز کی حد کی شدت (I o ) = 10 -12 Wm -2
فاصلہ (r) = 10 میٹر
پوچھا: شدت کی سطح (TI)
جواب:
طاقت (P)، شدت (I) اور فاصلے (r) کے درمیان تعلق کا فارمولا:
شدت کی سطح (TI):
4. آواز کی شدت
لاؤڈ اسپیکر کا نظام 36 π واٹ صوتی طاقت اور 80 dB کی شدت کی سطح خارج کرتا ہے جب لاؤڈ اسپیکر سے x فاصلے پر سنا جاتا ہے۔ (I o = 10 -12 watt.m -2 )۔ x کی صحیح قدر ہے…
A. 100 میٹر
B. 160 میٹر
C. 175 میٹر
D. 225 میٹر
E. 300 میٹر
بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
پاور (P) = 36 π واٹ
شدت کی سطح (TI) = 80 dB
فاصلہ = ایکس
انسانی سماعت کی حد (I o ) = 10 -12 W att.m -2
پوچھا: ایکس کی قدر
جواب:
طاقت (P)، شدت (I) اور فاصلے (x) کے درمیان تعلق کا فارمولا:
پہلے فاصلے پر آواز کی شدت کا حساب لگائیں x:
آواز کی شدت:
ایکس کی قدر کا حساب لگائیں:
درست جواب E ہے۔
5. سفری لہر
2015/2016 SMA/MA فزکس قومی امتحان سوال نمبر 24
اکائیوں کے بین الاقوامی نظام (SI) میں بیان کردہ سفری لہر کی مساوات y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt) ہے
درج ذیل بیانات سے:
(1) لہر کے پھیلاؤ کی رفتار 100 ایم ایس -1
(2) x = 0 اور t = 0 پر لہر کا انحراف = 0
(3) لہر کی فریکوئنسی 20 ہرٹج
(4) لہر کا طول و عرض 2 سینٹی میٹر
کون سا صحیح ہے؟
A. (1) اور (2)
B. (1) اور (3)
C. (1) اور (4)
D. (2) اور (4)
E. (2) اور (3)
بحث
لہر مساوات کی تین شکلیں:
y = ایک گناہ (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T اور 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 اور λ = v / f
y = A sin 2π (ft – f(x/v))
y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3
مذکورہ سوال میں سفری لہر کی مساوات فارم 2 کی طرح ہے:
y = 0,2 sin (0,2 πx-20πt)
y = 0,2 sin π (0,2 x-20t)
y = 0,2 sin 2 π (0,1 x-10t)
y = 0,2 sin 2 π (x/10 -10t)
y = A sin 2π (ft – x/λ)
A = طول و عرض = 0,2 میٹر = 0,2 (100 سینٹی میٹر) = 20 سینٹی میٹر
f = تعدد = 10 s -1 = 10 ہرٹز
λ = طول موج = 10 میٹر
v = لہر کے پھیلاؤ کی رفتار = f λ = (10 s -1 )(10 m) = 100 ms -1
صحیح جواب ہے A۔
6. ڈوپلر اثر
ایک ایمبولینس 72 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے آگے بڑھ رہی ہے جبکہ 1500 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ سائرن بجا رہی ہے۔ ایک موٹر سائیکل سوار ایمبولینس کے مخالف سمت میں 20 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے جا رہا ہے ۔ اگر ہوا میں آواز کی رفتار 340 میٹر فی سیکنڈ ہے ، تو ایمبولینس کے قریب آنے اور اس سے دور جانے پر موٹر سائیکل سوار کی طرف سے سنی جانے والی تعدد کا تناسب...
A. 25: 36
بی 36: 49
ج 64 : 81
ڈی 81: 64
ای 100: 61
بحث
دستخط کے قوانین:
v ہمیشہ مثبت ہوتا ہے۔
v p مثبت ہے اگر سننے والا آواز کے منبع تک پہنچ جائے۔
v p منفی ہے اگر سننے والا آواز کے منبع سے دور ہو جائے۔
v s مثبت ہے اگر آواز کا منبع سامع سے دور ہو رہا ہے۔
v s منفی ہے اگر آواز کا منبع سننے والے کے قریب آ رہا ہے۔
v p = 0 اگر سننے والا خاموش ہے۔
v s = 0 اگر آواز کا ذریعہ خاموش ہے۔
معلوم ہوا ہے کہ:
آواز کا ذریعہ فریکوئنسی (f) = 1500 ہرٹج
سننے کی رفتار (v p ) = 20 m/s
آواز کے منبع کی رفتار (v s ) = 72 کلومیٹر فی گھنٹہ = 72 (1000 میٹر) / 3600 سیکنڈ = 72.000/3600 میٹر/سیکنڈ = 20 m/s
آواز کی رفتار (v) = 340 m/s
سوال: ایمبولینس کے قریب آنے اور اس سے دور جانے پر موٹر سائیکل سواروں کی طرف سے سنی جانے والی تعدد کا موازنہ
جواب:
ڈوپلر اثر فارمولا:
ایمبولینس کے قریب پہنچنے پر موٹرسائیکل سوار کی طرف سے سنی جانے والی فریکوئنسی
دونوں مخالف سمتوں میں ہیں تاکہ جب موٹر سائیکل ایمبولینس کے قریب پہنچی تو وہ ایک دوسرے کے قریب آ رہے ہوں۔ v p مثبت ہے اگر سننے والا آواز کے منبع کے قریب آ رہا ہے اور v s منفی ہے اگر آواز کا ذریعہ سننے والے کے قریب آ رہا ہے۔
ایمبولینس سے دور جاتے وقت موٹر سائیکل سواروں کی طرف سے سنی جانے والی فریکوئنسی
دونوں مخالف سمتوں میں ہیں تاکہ جب موٹر سائیکل ایمبولینس سے دور ہو جائے تو وہ ایک دوسرے سے دور ہو جائیں۔ v p منفی ہے اگر سننے والا صوتی ماخذ سے دور ہو جائے اور v s مثبت ہے اگر صوتی ماخذ سننے والے سے دور ہو جائے۔
ایمبولینس کے قریب آنے اور اس سے دور جاتے وقت موٹرسائیکل سواروں کی طرف سے سنی جانے والی تعدد کا موازنہ ۔
درست جواب ہے D.
آواز کی شدت
7. مندرجہ ذیل تصویر کو دیکھو!
اگر پوائنٹ P ایک صوتی ذریعہ ہے جو تمام سمتوں میں پھیلتا ہے، تو پوائنٹس S، R، اور Q پر آواز کی شدت کا تناسب بالترتیب ہے...
A. 16 : 25 : 100
بی 16 : 50 : 200
ج 32 : 50 : 100
D. 36 : 25 : 100
ای. 72 : 25 : 200
بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
صوتی ماخذ سے نقطہ Q کا فاصلہ (rQ) = 3 میٹر
صوتی ماخذ سے نقطہ R کا فاصلہ (r R ) = 6 میٹر
صوتی منبع (r S ) سے پوائنٹ S کا فاصلہ = 5 میٹر
نقطہ Q = I Q پر آواز کی شدت
نقطہ R = I R پر آواز کی شدت
نقطہ S = I S پر آواز کی شدت
سوال: پوائنٹس S، R، اور Q پر آواز کی شدت کا موازنہ ( I S : I R : I Q )
جواب:
پوائنٹ S پر آواز کی شدت:
نقطہ R پر آواز کی شدت:
پوائنٹ S پر آواز کی شدت:
پوائنٹس S، R، اور Q پر آواز کی شدت کا موازنہ :
درست جواب ہے D.
8. آواز کی لہریں اپنے منبع سے تمام سمتوں میں یکساں طور پر پھیلتی ہیں۔ پوائنٹ A آواز کے منبع سے P کے فاصلے پر ہے، نقطہ B آواز کے منبع سے 2P کے فاصلے پر ہے، اور نقطہ C آواز کے منبع سے 4P کے فاصلے پر ہے۔ A، B، اور C کو موصول ہونے والی آواز کی شدت کا تناسب ہے…
A. 16 : 4 : 1
بی 4 : 2 : 1
ج 4 : 1 : 16
D. 1 : 2 : 4
ای. 1 : 4 : 16
بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
صوتی ماخذ (r A ) = P سے نقطہ A کا فاصلہ
صوتی ماخذ (r B ) سے پوائنٹ B کا فاصلہ = 2P
صوتی ماخذ سے نقطہ C کا فاصلہ (r C ) = 4P
نقطہ A = I A پر آواز کی شدت
نقطہ B = I B پر آواز کی شدت
نقطہ C = IC پر آواز کی شدت
سوال: پوائنٹس A، B، اور C ( IA : IB : IC ) پر آواز کی شدت کا موازنہ
جواب:
نقطہ A پر آواز کی شدت:
نقطہ B پر آواز کی شدت:
نقطہ C پر آواز کی شدت:
پوائنٹس A، B، اور C پر آواز کی شدت کا موازنہ :
صحیح جواب ہے A۔
9. ڈوپلر اثر
درج ذیل تصویر میں ایک پولیس کار کو موٹرسائیکل مجرم کا پیچھا کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔
ایک پولیس کار، جو 9.30 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ سائرن بجاتی ہے ، ایک مجرم کی موٹر سائیکل کا پیچھا کرتی ہے جو 72 کلومیٹر فی گھنٹہ -1 کی رفتار سے بھاگ رہی ہے ۔ پولیس کی گاڑی مجرم کو پکڑنے کے لیے 108 کلومیٹر فی گھنٹہ -1 کی رفتار سے چلتی ہے۔ اگر ہوا میں آواز کی رفتار 340 m/s -1 ہے ، تو موٹر سائیکل پر مجرم کی طرف سے سنی جانے والی سائرن کی آواز کی فریکوئنسی...
A. 850 ہرٹج
B. 900 ہرٹج
C. 960 ہرٹج
D. 1.020 ہرٹج
E. 1.200 Hz
بحث
دستخط کے قوانین:
v ہمیشہ مثبت ہوتا ہے۔
v p مثبت ہے اگر سننے والا آواز کے منبع تک پہنچ جائے۔
v p منفی ہے اگر سننے والا آواز کے منبع سے دور ہو جائے۔
v s مثبت ہے اگر آواز کا منبع سامع سے دور ہو رہا ہے۔
v s منفی ہے اگر آواز کا منبع سننے والے کے قریب آ رہا ہے۔
v p = 0 اگر سننے والا خاموش ہے۔
v s = 0 اگر آواز کا ذریعہ خاموش ہے۔
معلوم ہوا ہے کہ:
آواز کا ذریعہ فریکوئنسی (f) = 9 30 ہرٹج
سننے والے کی رفتار (v p ) = 72 کلومیٹر/h -1 = 72 (1000 میٹر) / 3600 (سیکنڈ) = 72.000/3600 میٹر/سیکنڈ = 20 m/s = -20 ms -1 (منفی کیونکہ مجرم پولیس سے دور جا رہا ہے)
آواز کے منبع کی رفتار (v s ) = 108 کلومیٹر/h -1 = 108 (1000 میٹر) / 3600 (سیکنڈ) = 108.000/3600 میٹر/سیکنڈ = 30 m/s = -30 ms -1 (منفی کیونکہ پولیس مجرم کے قریب آرہی ہے)
آواز کی رفتار (v) = 340 ms -1
مطلوب: سننے والے کی طرف سے سنی جانے والی آواز کی تعدد (f')
جواب:
ڈوپلر اثر فارمولا:
درست جواب C ہے۔
آواز کی شدت کی سطح
10. ایک ہال میں 100 طالب علم گانا سیکھ رہے ہیں۔ اگر گانے کے دوران ایک طالب علم کی آواز کی شدت کی سطح 40 ڈی بی ہے (ہر بچے کے لیے ایک جیسا فرض کریں)، تو ہال میں پیدا ہونے والی آواز کی شدت ہے... (I o = 10 -12 Wm -2 )
A. 10 -4 Wm -2
B. 10 -5 Wm -2
C. 10 -6 Wm -2
D. 10 -7 Wm -2
E. 10 -8 Wm -2
بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
ایک طالب علم کی شدت کی سطح (T I ) = 40 dB
انسانی سماعت کی حد کی شدت (I o ) = 10 -12 W/m 2
طلباء کی تعداد (x) = 100
پوچھا: 100 طلباء کی آواز کی شدت
جواب:
1 طالب علم کی آواز کی شدت:
100 طالب علم کی آواز کی شدت:
I x = (x) (I)
I x = (100)(10 -8 ) = (10 2 )(10 -8 )
I x = 10 -6 W/m 2
درست جواب C ہے۔
11. 100 ایک جیسی مشینوں کی آواز کی شدت 10 -7 Watt.m -2 ہے ۔ اگر I o = 10 -12 Watt.m -2 ، تو مشین کی آواز کی شدت کی سطح ہے….
A. 70 ڈی بی
B. 60 ڈی بی
C. 50 dB
D. 40 ڈی بی
E. 30 ڈی بی
بحث
معلوم ہوا ہے کہ:
100 مشینوں کی آواز کی شدت (I x ) = 10 -7 Watt.m -2
انسانی سماعت کی حد کی شدت (I o ) = 10 -12 W/m 2
مشینوں کی تعداد (x) = 100 = 10 2
پوچھا: مشین کی آواز کی شدت کی سطح (TI)
جواب:
1 مشین کی آواز کی شدت:
I x = (x) (I)
10 -7 = (10 2 ) ( I )
I = 10 -7 / 10 2 = (10 -7 ) (10 -2 ) = 10 -9
مشین کی آواز کی شدت کی سطح (TI):
درست جواب E ہے۔
12. لہروں کی عمومی خصوصیات درج ذیل ہیں:
(1) خلا میں پھیل نہیں سکتا
(2) مختلف میڈیا میں سیدھا پروپیگنڈہ کرتا ہے۔
(3) عکاسی کا سامنا کرنا
(4) تفریق کا سامنا کرنا
(5) مداخلت کا سامنا کرنا
اوپر کی لہر کی خصوصیات سے، جو روشنی کی لہروں کی خصوصیات سے مماثل ہے وہ ہے...
A. (1) اور (2) صرف
B. (3) اور (4) صرف
C. (2)، (3) اور (4)
D. (3)، (4) اور (5)
E. (1)، (3)، (4) اور (5)
بحث
(1) روشنی کی لہریں برقی مقناطیسی لہریں ہیں جن کے لیے پھیلاؤ کے ذرائع کی ضرورت نہیں ہے۔ چونکہ انہیں تبلیغ کے ذریعہ کی ضرورت نہیں ہے، برقی مقناطیسی لہریں خلا میں پھیل سکتی ہیں۔
(2) جب روشنی کی لہریں جو ایک میڈیم میں پھیل رہی ہوتی ہیں ایک نئے میڈیم میں داخل ہوتی ہیں، تو روشنی کی لہریں بھی ریفریکشن کا تجربہ کرتی ہیں۔ روشنی کا انعطاف روشنی کی لہروں کے پھیلاؤ کی سمت کا موڑنا ہے۔ ہر ایک مختلف میڈیم میں روشنی کی لہروں کی رفتار میں فرق کی وجہ سے ریفریکشن ہوتا ہے۔
(3) اپورتن کا تجربہ کرنے کے علاوہ، روشنی کی لہریں بھی انعکاس کا تجربہ کرتی ہیں۔ فلیٹ آئینے سے روشنی کا انعکاس روشنی کی عکاسی کے رجحان کی ایک مثال ہے۔ فلیٹ آئینے سے روشنی کی عکاسی فلیٹ آئینے کو میک اپ ٹولز کے طور پر استعمال کرنا ممکن بناتی ہے۔
(4) تفاوت کا تجربہ نہ صرف برقی مقناطیسی لہروں جیسا کہ روشنی کی لہروں سے ہوتا ہے، بلکہ میکانکی لہروں جیسے پانی کی لہروں اور آواز کی لہروں سے بھی تجربہ کیا جاتا ہے۔
(5) روشنی کی لہروں جیسی برقی مقناطیسی لہروں کے تجربہ کے علاوہ، پانی کی لہروں، رسی کی لہروں یا آواز کی لہروں جیسی مکینیکل لہروں سے بھی مداخلت کا تجربہ ہوتا ہے۔
درست جواب ہے D.
13. درج ذیل لہر کی خصوصیات پر توجہ دیں!
(1) تفریق کا سامنا کرنا
(2) عکاسی کا سامنا کرنا
(3) خلا میں پھیل نہیں سکتا
(4) پولرائزیشن کا تجربہ کر سکتے ہیں۔
(5) دو مختلف میڈیم سے گزرتے وقت سیدھا حرکت کرتا ہے۔
اوپر کی لہر کی خصوصیات سے، وہ جو آواز کی لہروں کی خصوصیات سے مطابقت رکھتی ہیں وہ ہیں...
A. (1)، (2) اور (3)
B. (1)، (2) اور (4)
C. (1)، (3) اور (4)
D. (2)، (3) اور (4)
E. (3)، (4) اور (5)
بحث
(1) تفاوت کا تجربہ نہ صرف برقی مقناطیسی لہروں جیسا کہ روشنی کی لہروں سے ہوتا ہے، بلکہ میکانکی لہروں جیسے کہ صوتی لہروں سے بھی تجربہ ہوتا ہے۔
(2) عکاسی یا اچھال کا تجربہ برقی مقناطیسی لہروں جیسے روشنی کی لہروں اور مکینیکل لہروں جیسے آواز کی لہروں یا پانی کی لہروں سے ہوتا ہے۔ آواز کی لہروں کے انعکاس کی ایک مثال ایک گونج ہے۔
(3) صوتی لہریں مشینی لہریں ہیں۔ مکینیکل لہریں وہ لہریں ہیں جن کو پھیلانے کے لیے ایک پروپیگیشن میڈیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر کوئی میڈیم نہ ہو، جیسا کہ خلا میں، تو آواز کی لہریں پھیل نہیں سکتیں۔
(4) پولرائزیشن کا تجربہ ٹرانسورس لہروں جیسے رسی کی لہروں، پانی کی سطح کی لہروں اور برقی مقناطیسی لہروں جیسے روشنی کی لہروں سے ہوتا ہے۔ صوتی لہریں طولانی لہریں ہیں اور اس لیے پولرائزیشن کا تجربہ نہیں کر سکتیں۔
(5) جب ایک میڈیم سے دوسرے میڈیم میں پھیلتے ہیں تو صوتی لہریں ریفریکشن یا پھیلاؤ کی سمت میں تبدیلی کا تجربہ کرتی ہیں۔ ریفریکشن اس وقت ہوتا ہے جب لہر ایک مختلف میڈیم میں داخل ہونا شروع کر دیتی ہے۔
صحیح جواب ہے A۔
سوال کا ذریعہ:
سینئر ہائی اسکول/ووکیشنل ہائی اسکول کے لیے قومی امتحانی طبیعیات کے سوالات
