শব্দ ও তরঙ্গ অধ্যায়ের সৃজনশীল প্রশ্ন উত্তর নবম-দশম শ্রেণির পদার্থবিজ্ঞান সপ্তম ৭ম অধ্যায়ের সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর পরিক্ষা ২০২২ Sound and weve mathematical exam 2022

শব্দ ও তরঙ্গ অধ্যায়ের সৃজনশীল প্রশ্ন উত্তর নবম-দশম শ্রেণি Sound and weve mathematical part (শব্দ ও তরঙ্গের গাণিতিক অংশ )

প্রশ্ন

উদ্দীপকঃ1827 খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী কোলাডন Colledon) ও স্ট্রাম (Strum) সর্বপ্রথম পানিতে শব্দের বেগ নির্ণয় করেন। তারা দু'জন চলে। লোহা জেনেভার একটি হ্রদে প্রায় 14 km দূরে দুটি জাহাজ হতে ear-trumpet  (পানিতে শব্দ হলে এ যন্ত্রে তা ধরা পড়ে) যন্ত্রের সাহায্যে পানিতে শব্দের বেগ নির্ণয় করেন। পানিতে শব্দের দ্রুতি প্রায় 1450 m/s  ।

ক. শব্দেতর তরঙ্গ কী?

খ. পানির মধ্যে শব্দ হলে ওই শব্দ বাইরে থেকে শোনা যায় না কেন?

গ. জেনেভার ওই হ্রদে একটি জাহাজ হতে অপর জাহাজে শব্দ পৌঁছাতে কত সময় লেগেছিল?

ঘ. বিজ্ঞানীদের পরীক্ষায় প্রাপ্ত ফলাফল সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয়ে সাহায্য করে বিশ্লেষণ কর।

সৃজনশীল প্রশ্নটির সমাধান

ক) যে শব্দের কম্পাঙ্ক 20 Hz এর নিচে তাকে শব্দেতর তরঙ্গ বলে।

খ) পানি ও বায়ুতে শব্দের বেগের পার্থক্যের কারণে পানির মধ্যে শব্দহলে ওই শব্দ পানির বাইরে থেকে শোনা যায় না।

দুটি মাধ্যমের ঘনত্বের পার্থক্য বেশি হলে একটি মাধ্যমের ভেতর দিয়ে সঞ্চারিত শব্দ অপর মাধ্যমে সহজে বিস্তার লাভ করতে পারে না। বায়ুর তুলনায় পানির ঘনত্ব বেশি। এই ঘনত্বের পার্থক্যের কারণেই পানিতে শব্দের বেগ বায়ু আপেক্ষা চার গুণের থেকেও বেশি । তাই পানির মধ্যে শব্দ হলে ওই শব্দ পানির বাইরে বাতাসে শোনা যায় না।

গ) 

দেওয়া আছে, 

পানিতে শব্দের দ্রুতি v = 1450 m/s

দূরত্ব S = 14 km = 14000 m

  সময় t =? 

আমরা জানি, 

S = vt

বা, t = S/v 

= 14000/1450

= 9.7 s

অতএব জেনেভার ওই হ্রদে একটি জাহাজ হতে অপর জাহাজে শব্দ পৌছাতে  সময় লেগেছিল 9.7 s  ।

ঘ)
 বিজ্ঞানী কোলাডন ও স্ট্রাম পানিতে শব্দের বেগ নির্ণয় করেন। এই বেগ থেকে শব্দের প্রতিফলন ধর্মকে কাজে লাগিয়ে সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয় করা যায়। মনে করি, 

সমুদ্রের পানিতে শব্দের বেগ = v মিটার/সেকেন্ড

এবং সমুদ্রের গভীরতা = d মিটার,

এখানে, শব্দ t  সময়ে সমুদ্রের তলায় গিয়ে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে। ফলে, শব্দ t সময়ে 2d দূরত্ব অতিক্রম করে। 

সমুদ্রের পানিতে

শব্দের বেগ = অতিক্রান্ত দুরত্ব/সময়

v = 2d/t

বা, 2d = vt

বা, d = (1/2) × vt

সমুদ্রের গভীরতা = (1/2) × পানিতে শব্দের বেগ × সময়

সুতরাং পানিতে শব্দের বেগ জানা থাকলে আমরা সমুদ্রের গভীরতা জানতে পারি 

পদার্থ বিজ্ঞান নবম দশম শ্রেণির শব্দ ও তরঙ্গ অধ্যায়ের সৃজনশীল পরিক্ষা ২০২২  exam 2022