offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৭

পানির নিচে শব্দের কী বদলায়?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

পুকুরে ডুব দিয়ে তুহিন শুনল পাড় থেকে বন্ধু ১০০০ হার্টজের বাঁশি বাজাচ্ছে। শব্দ বাতাসে সেকেন্ডে ৩৪৩ মিটার যায়, পানিতে প্রায় ১৫০০ মিটার। পানিতে ঢুকে এই শব্দের কম্পাঙ্ক, বেগ আর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কী হয়?

পানিতে ঢুকে ১০০০ Hz শব্দের কী হয়?

  1. কম্পাঙ্ক একই থাকে, বেগ বাড়ে, তাই তরঙ্গদৈর্ঘ্য বাড়ে (প্রায় ১.৫ m)
  2. কম্পাঙ্ক বেড়ে তীক্ষ্ণ শোনায়
  3. পানি ঘন, তাই শব্দ ধীরে চলে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য কমে
  4. পানিতে শব্দ চলেই না

যা বদলাতে পারবে

  • কম্পাঙ্ক: ১০ থেকে ৪০,০০০ Hz
  • মাধ্যম: বাতাস, পানি, ইস্পাত

যা মেপে দেখাবে

  • শব্দের বেগ (m/s)
  • তরঙ্গদৈর্ঘ্য (m)
  • শ্রবণসীমা
  • তীক্ষ্ণতা

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • কম্পাঙ্ক না বদলে মাধ্যম বদলাও, তারপর মাধ্যম না বদলে কম্পাঙ্ক।

নিজে করে দেখো

  1. এমন শব্দ তৈরি করো যা খুব তীক্ষ্ণ বলে মানুষ শুনতে পায় না।
    ইঙ্গিত

    ২০,০০০ Hz এর বেশি।

  2. ইস্পাতে ১.৫ m তরঙ্গদৈর্ঘ্যের শব্দ তৈরি করো (১.৪৯ থেকে ১.৫১ m)।
    ইঙ্গিত

    কম্পাঙ্ক f = v ÷ λ।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

শব্দতরঙ্গ, তীক্ষ্ণতা ও তীব্রতা

v=fλv = f\lambda

শব্দ হলো মাধ্যমের কণার সামনে-পেছনে কম্পন, যা সংকোচন ও প্রসারণ হিসেবে ছড়িয়ে পড়ে: এটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, তাই শব্দ চলতে মাধ্যম লাগে, শূন্যস্থানে চলে না। বেগ v = কম্পাঙ্ক f × তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ। কম্পাঙ্ক ঠিক করে উৎস, মাধ্যম নয়; মাধ্যম বদলালে বেগ বদলায় (বাতাসে ৩৪৩, পানিতে প্রায় ১৫০০, ইস্পাতে প্রায় ৫০০০ m/s), তাই তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায়। কম্পাঙ্ক যত বেশি, শব্দ তত তীক্ষ্ণ (পিচ বেশি); বিস্তার যত বেশি, শব্দ তত জোরালো (তীব্রতা বেশি)। মানুষ ২০ Hz থেকে ২০,০০০ Hz শোনে; নিচে শব্দেতর (হাতি, ভূমিকম্প), ওপরে শব্দোত্তর (বাদুড়, ডলফিন, আল্ট্রাসনোগ্রাফি)।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

কম্পাঙ্ক উৎসের, তাই পানিতেও ১০০০ Hz থাকে, শব্দের পিচ একই। পানিতে শব্দ বাতাসের চেয়ে দ্রুত চলে, তাই λ = v/f বড় হয়।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • মাধ্যম বদলালে শব্দের কম্পাঙ্ক বদলায়
  • ঘন মাধ্যমে শব্দ ধীরে চলে
  • শব্দ শুধু বাতাসেই চলে

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • জেলেরা সোনার যন্ত্রে শব্দোত্তর তরঙ্গ পাঠিয়ে পানির নিচে মাছের ঝাঁক খোঁজেন।

পাঠ্যবইয়ের টপিক