ध्वनि

NCERT अभ्यास

Part 1

प्रश्न 1: ध्वनि क्या है और यह कैसे उत्पन्न होती है?

उत्तर: ध्वनि ऊर्जा का एक रूप है जिसके कारण हमारे कानों में सुनने का स्पंदन पैदा होता है।

ध्वनि का उत्पादन: जब हम किसी वस्तु में कंपन पैदा करते हैं तो उस कंपन से ध्वनि उत्पन्न होती है। जैसे, जब आप किसी टेबल को पीटते हैं या किसी सतह को खुरचते या रगड़ते हैं, किसी चीज पर फूँकते हैं तो उन चीजों में कंपन होता है और फिर ध्वनि निकलती है। मनुष्य के वाकयंत्र के वाकतंतुओं में कंपन होने के कारण आवाज निकलती है।

प्रश्न 2: एक चित्र की सहायता से वर्णन कीजिए कि ध्वनि के स्रोत के निकट वायु में संपीड़न तथा विरलन कैसे उत्पन्न होते हैं।

उत्तर: जब किसी वस्तु से ध्वनि उत्पन्न होती है तो कंपन से लगे बल के कारण उसके निकट की वायु के कण एक दूसरे के नजदीक आ जाते हैं। कणों की ऐसी स्थिति को संपीड़न कहते हैं। उसके बाद आगे के कणों का संपीड़न होता है और पहले वाले कण एक दूसरे से दूर चले जाते हैं। इस तरह से पहले वाले कणों का विरलन होता है। संपीड़न और विरलन के क्षेत्र एक के बाद एक पैदा होते रहते हैं। संपीड़न और विरलण की ऋंखला बन जाती है जिससे होकर ध्वनि तरंगे आगे बढ़ती हैं।

प्रश्न 3: किस प्रयोग से यह दर्शाया जा सकता है कि ध्वनि संचरण के लिए एक द्रव्यात्मक माध्यम की आवश्यकता होती है?

उत्तर: एक बेल जार, एक विद्युत घंटी और एक निर्वात (वैक्युम) पंप लीजिए। घंटी को बेल जार के भीतर लगाइए। जब आप घंटी बजाएँगे तो आपको उसकी आवाज सुनाई देगी। अब वैक्युम पंप की मदद से बेल जार के भीतर की हवा निकाल दीजिए। इससे बेल जार के भीतर वैक्युम बन जाएगा। अब जब आप घंटी बजाएँगे तो आपको उसकी अवाज नहीं सुनाई देगी। इससे साबित होता है कि ध्वनि के संचरण के लिए माध्यम की जरूरत होती है।

प्रश्न 4: ध्वनि तरंगों की प्रकृति अनुदैर्घ्य क्यों है?

उत्तर: ध्वनि तरंगों का संचरण माध्यम के कणों के कंपन के समांतर होता है। इसलिए ध्वनि तरंगों की प्रकृति अनुदैर्घ्य है।

प्रश्न 5: ध्वनि का कौन सा अभिलक्षण किसी अन्य अंधेरे कमरे में बैठे आपके मित्र की आवाज पहचानने में आपकी सहायता करता है?

उत्तर: तारत्व

प्रश्न 6: तड़ित की चमक तथा गर्जन साथ-साथ उत्पन्न होते हैं। लेकिन चमक दिखाई देने के कुछ सेकंड पश्चात गर्जन सुनाई देती है। ऐसा क्यों होता है?

उत्तर: प्रकाश की चाल की तुलना में ध्वनि की चाल बहुत कम होती है। इसलिए तड़ित की चमक दिखाई देने के कुछ सेकंड बाद गर्जन सुनाई देती है।

प्रश्न 7: किसी व्यक्ति का औसत श्रव्य परास 20 Hz से 20 kHZ है। इन दो आवृत्तियों के लिए ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्घ्य ज्ञात कीजिए। वायु में ध्वनि का वेग 344 m s^-1 लीजिए।

उत्तर: हम जानते हैं `v=λν`

इसलिए 20 Hz आवृत्ति का तरंगदैर्घ्य

या, 344 = λ × 20

या, λ = `(344)/(20)=17.2` m

इसलिए 20 kHz आवृत्ति का तरंगदैर्घ्य

λ = `(344)/(20000)=0.00172` m

प्रश्न 8: दो बालक किसी ऐलुमिनियम पाइप के दो सिरों पर हैं। एक बालक पाइप के एक सिरे पर पत्थर से आघात करता है। दूसरे सिरे पर स्थित बालक तक वायु तथा ऐलुमिनियम से होकर जाने वाली ध्वनि तरंगों द्वारा लिए गए समय का अनुपात ज्ञात कीजिए।

उत्तर: ऐलुमिनियम में ध्वनि की चाल = 6420 मी/से

वायु में ध्वनि की चाल = 344 मी/से

मान लीजिए की पाइप की लंबाई = d मी

ध्वनि द्वारा पाइप के भीतर की वायु को तय करने में लगा समय = `d/(344)`

ध्वनि द्वारा ऐलुमिनियम की पाइप को तय करने में लगा समय = `d/(6420)`

लिये गये समयों का अनुपात `=(d/(344))/(d/(6420))`

`=(6420)/(344)=18.66`

प्रश्न 9: किसी ध्वनि स्रोत की आवृत्ति 100 Hz है। एक मिनट में यह कितनी बार कंपन करेगा?

उत्तर: 100 Hz =100 कंपन प्रति सेकंड

इसलिए एक मिनट में कंपन = 100 × 60 = 6000

प्रश्न 10: क्या ध्वनि परावर्तन के उन्हीं नियमों का पालन करती है जिनका कि प्रकाश की तरंगें करती हैं? इन नियमों को बताइए।

उत्तर: ध्वनि परावर्तन उन्हीं नियमों का पालन करती है जिनका कि प्रकाश की तरंगें करती हैं। ये नियम इस प्रकार हैं।

• अपवर्तन रेखा, परावर्तन रेखा और परावर्तन बिंदु पर का अभिलंब; तीनों एक ही तल में होते हैं।
• परावर्तन का कोण और अपवर्तन के कोण बराबर होते हैं।

प्रश्न 11: ध्वनि का एक स्रोत किसी परावर्तक सतह के सामने रखने पर उसके द्वारा प्रदत्त ध्वनि तरंग की प्रतिध्वनि सुनाई देती है। यदि स्रोत तथा परावर्तक सतह की दूरी स्थिर रहे तो किस दिन प्रतिध्वनि अधिक शीघ्र सुनाई देगी? (1) जिस दिन तापमान अधिक हो (2) जिस दिन तापमान कम हो।

उत्तर: जिस दिन तापमान कम होगा उस दिन प्रतिध्वनि अधिक जल्दी सुनाई देगी। ऐसा इसलिए होता है कि घनत्व बढ़ने से ध्वनि की चाल बढ़ जाती है।

प्रश्न 12: ध्वनि तरंगों के परावर्तन के दो व्यावहारिक उपयोग लिखिए।

उत्तर: ध्वनि तरंगों के परावर्तन के दो व्यावहारिक उपयोग हैं:

• लाउडस्पीकर से ध्वनि को अधिक दूर तक पहुँचाना
• डॉक्टर द्वारा स्टेथोस्कोप के इस्तेमाल से हृदय की ध्वनि सुनना