সাৰাংশ: “শব্দ” অধ্যায়টো ASSEB নৱম শ্ৰেণীৰ সাধাৰণ বিজ্ঞান পাঠ্যপুথিৰ দ্বাদশ অধ্যায়। শব্দ হৈছে এক প্ৰকাৰৰ শক্তি যি কম্পমান বস্তুৰ পৰা উৎপন্ন হয় আৰু মাধ্যমৰ মাজেৰে অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ ৰূপে বিয়পি পৰে। কোনো বস্তু কম্পন কৰিলে আশে-পাশে থকা বায়ু অণুবোৰ সংকোচন (compression) আৰু বিৰলীভৱন (rarefaction) ঘটায় আৰু এই পৰিৱৰ্তন পাৰি হৈ শব্দ তৰংগ কাণলৈ আহি পায়। শব্দ তৰংগ এক যান্ত্ৰিক তৰংগ, কাৰণ ইয়াক বিয়পি পৰিবলৈ মাধ্যমৰ (কঠিন, তৰল বা গেছ) প্ৰয়োজন; শূন্যতাত শব্দ বিয়পিব নোৱাৰে।
শব্দৰ বৈশিষ্ট্যসমূহৰ ভিতৰত প্ৰধান হৈছে — তৰংগদৈৰ্ঘ্য (wavelength, λ), কম্পাঙ্ক (frequency, ν বা f), কম্পকাল (time period, T), বিস্তাৰ (amplitude, A) আৰু বেগ (speed, v)। এই ৰাশিসমূহৰ মাজৰ সম্পৰ্ক হৈছে v = νλ। শব্দৰ প্ৰাবল্য (loudness) বিস্তাৰৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে আৰু তাৰতম্য (pitch) কম্পাঙ্কৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। শব্দৰ বেগ মাধ্যমৰ ধৰ্মৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে — কঠিনত সৰ্বাধিক, তৰলত মধ্যমীয়া আৰু গেছত সৰ্বনিম্ন। স্বাভাৱিক উষ্ণতাত বায়ুত শব্দৰ বেগ প্ৰায় 340 m/s।
শব্দৰ প্ৰতিফলন (reflection of sound) হয় কঠিন বা তৰল পৃষ্ঠৰ পৰা। প্ৰতিফলিত শব্দক প্ৰতিধ্বনি (echo) বোলে। প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ হ’লে শ্ৰোতা আৰু প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠৰ মাজৰ ন্যূনতম দূৰত্ব 17.2 মিটাৰ হ’ব লাগে। প্ৰতিধ্বনিৰ ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগত চোনাৰ (SONAR), চিকিৎসাবিজ্ঞানত অতিশব্দ (ultrasound), ধাতুৰ ফাটল নিৰ্ণয় আদি গুৰুত্বপূৰ্ণ। মানুহৰ কাণে 20 Hz ৰ পৰা 20,000 Hz কম্পাঙ্কৰ শব্দ শুনিব পাৰে। ইয়াৰ তলৰ কম্পাঙ্কৰ শব্দক অৱলোহিত শব্দ (infrasound) আৰু ওপৰৰ কম্পাঙ্কৰ শব্দক অতিশব্দ (ultrasound) বোলে। শব্দ প্ৰদূষণ মানুহৰ স্বাস্থ্যৰ বাবে ক্ষতিকাৰক।
Summary: “Sound” is the twelfth chapter of the ASSEB Class 9 General Science textbook. Sound is a form of energy produced by vibrating objects and travels through a medium as longitudinal mechanical waves. When an object vibrates, it creates alternating compressions (regions of high pressure and density) and rarefactions (regions of low pressure and density) in the surrounding medium, which propagate outward and eventually cause the eardrum to vibrate, enabling us to hear. Sound cannot travel through vacuum because it requires a material medium — solid, liquid, or gas — for propagation. This is demonstrated by the classic bell-jar experiment: when air is pumped out of a jar containing a ringing electric bell, the sound fades and eventually disappears.
The key characteristics of a sound wave are: wavelength (λ) — the distance between two consecutive compressions or rarefactions; frequency (ν) — the number of complete oscillations per second, measured in Hertz (Hz); time period (T) — the time taken to complete one full oscillation, related to frequency by T = 1/ν; amplitude (A) — the maximum displacement of a vibrating particle from its mean position; and wave speed (v), related to frequency and wavelength by v = νλ. Loudness depends on amplitude (greater amplitude = louder sound) and pitch depends on frequency (higher frequency = higher-pitched sound). Sound travels fastest in solids, slower in liquids, and slowest in gases at the same temperature. The speed of sound in air at room temperature is approximately 340 m/s.
Sound obeys the laws of reflection just as light does. When reflected sound is heard distinctly after the original sound has ceased, it is called an echo. For an echo to be heard, the minimum distance between the source and the reflecting surface must be 17.2 m (since sound must travel at least 34.4 m in 0.1 s — the persistence of audibility in the human brain). Reverberation is the persistence of sound due to multiple successive reflections in an enclosed space. The human audible range is 20 Hz to 20,000 Hz; infrasound is below 20 Hz and ultrasound is above 20,000 Hz. Ultrasound has many applications: SONAR for underwater distance measurement, medical ultrasound imaging, cleaning of delicate objects, and detection of internal flaws in metals. The human ear consists of the outer ear (pinna and auditory canal), middle ear (eardrum and three ossicles — malleus, incus, stapes), and inner ear (cochlea and auditory nerve), which together convert sound vibrations into electrical signals sent to the brain.
পাঠভিত্তিক প্ৰশ্নোত্তৰ (Textbook In-Text Questions)
পৃষ্ঠা নং ১৬২ (Page No. 162)
১। কম্পমান বস্তু এটাৰ পৰা উৎপন্ন শব্দ তোমাৰ কাণলৈ কেনেকৈ আহি পায়?
উত্তৰঃ যেতিয়া কোনো বস্তু কম্পন কৰে, তেতিয়া তাৰ আশে-পাশে থকা বায়ু অণুবোৰ সেই কম্পনৰ ফলত সামনৰ দিশে ঠেলা খায় আৰু সংকোচন (compression) সৃষ্টি হয়। বস্তুটো পাছলৈ গ’লে বায়ু অণুবোৰ বিৰলীভৱন (rarefaction) হয়। এইদৰে সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন পৰ্যায়ক্ৰমে সৃষ্টি হয় আৰু পাৰি হৈ কাণলৈ পায়। বায়ু অণুবোৰ নিজে আগবাঢ়ি নাহে — তৰংগটোহে আগবাঢ়ে আৰু সেই তৰংগৰ শক্তি কাণৰ পৰ্দাত পৰি ইয়াক কম্পন কৰায়, ফলত আমি শব্দ শুনিব পাওঁ।
পৃষ্ঠা নং ১৬৩ (Page No. 163)
১। বিদ্যালয়ৰ ঘণ্টাটোৰ পৰা শব্দ কেনেকৈ উৎপন্ন হয়?
উত্তৰঃ বিদ্যালয়ৰ ঘণ্টাটো হাতুৰীৰে আঘাত কৰিলে ঘণ্টাটো কম্পন কৰে। কম্পনৰ সময়ত ঘণ্টাটো সামনলৈ গ’লে তাৰ সন্মুখৰ বায়ু অণুবোৰ সংকুচিত হয় (সংকোচন) আৰু পাছলৈ গ’লে বায়ু বিৰল হয় (বিৰলীভৱন)। এইদৰে পৰ্যায়ক্ৰমে সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন তৰংগ হিচাপে বায়ুৰ মাজেৰে বিয়পি পৰে আৰু কাণত পৌঁছি শব্দৰ অনুভূতি দিয়ে।
২। শব্দ তৰংগক যান্ত্ৰিক তৰংগ কিয় বোলা হয়?
উত্তৰঃ শব্দ তৰংগ বিয়পি পৰিবলৈ এটা মাধ্যম (কঠিন, তৰল বা গেছ) লাগে। মাধ্যমৰ কণিকাসমূহৰ পৰস্পৰ ক্ৰিয়াৰ মাজেৰেহে শব্দ এক ঠাইৰ পৰা আন ঠাইলৈ যাব পাৰে। যিবোৰ তৰংগ বিয়পি পৰিবলৈ মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন হয় তাক যান্ত্ৰিক তৰংগ বোলে। গতিকে শব্দ তৰংগ এক যান্ত্ৰিক তৰংগ।
৩। চন্দ্ৰত থকা তোমাৰ বন্ধুৱে তোমাক কিবা এটা ক’লে তুমি শুনিবনে?
উত্তৰঃ নাই, শুনিব নোৱাৰিম। চন্দ্ৰত বায়ুমণ্ডল নাই, অৰ্থাৎ চন্দ্ৰৰ পৃষ্ঠত শূন্যতা। শব্দ তৰংগ বিয়পিবলৈ মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন। শূন্যতাত মাধ্যম নথকাৰ বাবে শব্দ বিয়পিব নোৱাৰে। সেয়েহে চন্দ্ৰত বন্ধুৱে কৈ থাকিলেও তাৰ শব্দ আমাৰ কাণলৈ আহিব নোৱাৰে।
পৃষ্ঠা নং ১৬৬ (Page No. 166)
১। (a) প্ৰাবল্য আৰু (b) তাৰতম্য কোনটো তৰংগ ধৰ্মৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে?
উত্তৰঃ
- (a) প্ৰাবল্য (Loudness) — বিস্তাৰ (amplitude) ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। বিস্তাৰ বেছি হ’লে শব্দ বেছি জোৰে শুনা যায়।
- (b) তাৰতম্য (Pitch) — কম্পাঙ্ক (frequency) ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। কম্পাঙ্ক বেছি হ’লে শব্দৰ তাৰতম্য বেছি হয় (তীক্ষ্ণ শব্দ)।
২। গিটাৰ আৰু গাড়ীৰ হৰ্ণৰ মাজত কোনটোৰ তাৰতম্য অধিক?
উত্তৰঃ গিটাৰৰ তাৰতম্য অধিক। গিটাৰৰ তাঁৰৰ কম্পন অধিক দ্ৰুত হোৱাৰ বাবে ইয়াৰ কম্পাঙ্ক বেছি আৰু সেয়েহে ইয়াৰ শব্দৰ তাৰতম্য গাড়ীৰ হৰ্ণতকৈ অধিক।
পৃষ্ঠা নং ১৬৬ (দ্বিতীয় অংশ) (Page No. 166 — continued)
১। তৰংগদৈৰ্ঘ্য, কম্পাঙ্ক, কম্পকাল আৰু বিস্তাৰ সংজ্ঞা দিয়া।
উত্তৰঃ
- তৰংগদৈৰ্ঘ্য (Wavelength, λ): দুটা পৰপৰা সংকোচন বা দুটা পৰপৰা বিৰলীভৱনৰ মাজৰ দূৰত্বক তৰংগদৈৰ্ঘ্য বোলে। ইয়াৰ SI একক হৈছে মিটাৰ (m)।
- কম্পাঙ্ক (Frequency, ν): প্ৰতি ছেকেণ্ডত সম্পূৰ্ণ কম্পনৰ সংখ্যাক কম্পাঙ্ক বোলে। ইয়াৰ SI একক হৈছে হাৰ্টজ (Hz)।
- কম্পকাল (Time Period, T): এটা সম্পূৰ্ণ কম্পন সম্পন্ন কৰিবলৈ লগা সময়ক কম্পকাল বোলে। T = 1/ν। ইয়াৰ SI একক হৈছে ছেকেণ্ড (s)।
- বিস্তাৰ (Amplitude, A): কম্পমান কণা এটাৰ মধ্যম অৱস্থানৰ পৰা সৰ্বোচ্চ সৰণক বিস্তাৰ বোলে। ইয়াৰ SI একক হৈছে মিটাৰ (m)।
২। তৰংগদৈৰ্ঘ্য, কম্পাঙ্ক আৰু শব্দৰ বেগৰ মাজৰ সম্পৰ্ক কি?
উত্তৰঃ শব্দৰ বেগ (v), কম্পাঙ্ক (ν) আৰু তৰংগদৈৰ্ঘ্য (λ) ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক হৈছে:
v = ν × λ
অৰ্থাৎ শব্দৰ বেগ = কম্পাঙ্ক × তৰংগদৈৰ্ঘ্য।
৩। এটা শব্দ তৰংগৰ কম্পাঙ্ক 220 Hz আৰু বায়ুত বেগ 440 m/s হ’লে তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা।
উত্তৰঃ দিয়া আছে: কম্পাঙ্ক ν = 220 Hz, বেগ v = 440 m/s
সূত্ৰ: v = ν × λ
∴ λ = v/ν = 440/220 = 2 m
অতএৱ, তৰংগদৈৰ্ঘ্য = 2 মিটাৰ।
৪। 500 Hz কম্পাঙ্কৰ শব্দ উৎসৰ পৰা পৰপৰা সংকোচনৰ মাজৰ সময়ৰ ব্যৱধান নিৰ্ণয় কৰা।
উত্তৰঃ দিয়া আছে: কম্পাঙ্ক ν = 500 Hz
কম্পকাল T = 1/ν = 1/500 = 0.002 s
পৰপৰা সংকোচনৰ মাজৰ সময়ৰ ব্যৱধান = কম্পকাল = 0.002 ছেকেণ্ড।
পৃষ্ঠা নং ১৬৬ (তৃতীয় অংশ) (Page No. 166 — third set)
১। প্ৰাবল্য আৰু তীব্ৰতাৰ মাজত পাৰ্থক্য দৰ্শোৱা।
| প্ৰাবল্য (Loudness) | তীব্ৰতা (Intensity) |
|---|---|
| প্ৰাবল্য হৈছে শব্দ সম্পৰ্কে কাণৰ শাৰীৰবৃত্তীয় সংবেদন। | তীব্ৰতা হৈছে প্ৰতি ছেকেণ্ডত একক মাত্ৰাৰ মাজেৰে পাৰ হোৱা শব্দ শক্তিৰ পৰিমাণ। |
| ই কাণৰ সংবেদনশীলতাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। | ই বিস্তাৰৰ বৰ্গৰ (A²) আনুপাতিক। |
| একে তীব্ৰতাৰ শব্দো কম্পাঙ্কভেদে কমবেছি জোৰে শুনা যায়। | ই শ্ৰোতাৰ কাণৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ নকৰে। |
পৃষ্ঠা নং ১৬৭ (Page No. 167)
১। বায়ু, পানী বা লোহা — কোনটোত শব্দৰ বেগ সৰ্বোচ্চ?
উত্তৰঃ লোহাত শব্দৰ বেগ সৰ্বোচ্চ। শব্দ কঠিনত সবাতোকৈ দ্ৰুততাৰে যায়, তৰলত মধ্যমীয়াকৈ যায় আৰু গেছত সৰ্বনিম্ন বেগত যায়। বায়ুত শব্দৰ বেগ প্ৰায় 346 m/s, পানীত প্ৰায় 1500 m/s আৰু লোহাত প্ৰায় 5950 m/s।
পৃষ্ঠা নং ১৬৮ (Page No. 168)
১। এজন মানুহে শব্দ উৎপন্ন কৰাৰ 3 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিধ্বনি শুনিলে। বায়ুত শব্দৰ বেগ 342 m/s হ’লে প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠৰ দূৰত্ব কিমান?
উত্তৰঃ দিয়া আছে: সময় t = 3 s, বেগ v = 342 m/s
শব্দই মুঠ অতিক্ৰম কৰা দূৰত্ব = v × t = 342 × 3 = 1026 m
শব্দই গৈ পুনৰ ঘূৰি আহে, গতিকে প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠৰ দূৰত্ব = 1026 ÷ 2 = 513 m
অতএৱ, প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠৰ দূৰত্ব = 513 মিটাৰ।
পৃষ্ঠা নং ১৬৯ (Page No. 169)
১। পৰিৱেশনাগাৰৰ চিলিং বা ছাদ বাঁকলীয়া কৰা হয় কিয়?
উত্তৰঃ পৰিৱেশনাগাৰৰ ছাদ বাঁকলীয়া (curved) কৰা হয় যাতে ছাদৰ পৰা প্ৰতিফলিত শব্দ হলৰ প্ৰতিটো কোণলৈ সমানে বিয়পিব পাৰে। যদি ছাদ সমতল হয়, শব্দ ইফালে-সিফালে প্ৰতিফলিত হৈ প্ৰতিটো আসনলৈ সমানে নপায়। বাঁকলীয়া ছাদে একটা কেন্দ্ৰৱিন্দু ব্যৱহাৰ কৰি শব্দক হলৰ সকলো কোণলৈ সমানে প্ৰতিফলিত কৰে।
পৃষ্ঠা নং ১৭০ (Page No. 170)
১। মানুহৰ কাণে শুনিব পৰা কম্পাঙ্কৰ পৰিসৰ কিমান?
উত্তৰঃ মানুহৰ কাণে শুনিব পৰা কম্পাঙ্কৰ পৰিসৰ হৈছে 20 Hz ৰ পৰা 20,000 Hz (20 kHz)। এই পৰিসৰৰ শব্দক শ্ৰাব্য শব্দ (audible sound) বোলে।
২। অৱশ্ৰাব্য শব্দ আৰু অতিশব্দৰ কম্পাঙ্কৰ পৰিসৰ কি কি?
উত্তৰঃ
- অৱশ্ৰাব্য শব্দ (Infrasound): 20 Hz তকৈ কম কম্পাঙ্কৰ শব্দ। এই শব্দ মানুহৰ কাণে শুনিব নোৱাৰে। হাতী, তিমি, গঁড় আদি প্ৰাণীয়ে অৱশ্ৰাব্য শব্দ উৎপন্ন আৰু অনুভৱ কৰিব পাৰে।
- অতিশব্দ (Ultrasound): 20,000 Hz (20 kHz) তকৈ বেছি কম্পাঙ্কৰ শব্দ। বাদুলি, কুকুৰ, ডলফিন আদি প্ৰাণীয়ে অতিশব্দ উৎপন্ন আৰু শুনিব পাৰে।
পৃষ্ঠা নং ১৭২ (Page No. 172)
১। চোনাৰ (SONAR) যন্ত্ৰপাতিয়ে সমুদ্ৰৰ পানীত অতিশব্দৰ স্পন্দন পঠিওৱাৰ 1.02 ছেকেণ্ড পিছত পাৰিলে। পানীত শব্দৰ বেগ 1531 m/s হ’লে সমুদ্ৰৰ গভীৰতা কিমান?
উত্তৰঃ দিয়া আছে: সময় t = 1.02 s, পানীত শব্দৰ বেগ v = 1531 m/s
শব্দই মুঠ অতিক্ৰম কৰা দূৰত্ব = v × t = 1531 × 1.02 = 1561.62 m
শব্দই তললৈ গৈ পুনৰ ওপৰলৈ ঘূৰি আহে, গতিকে সমুদ্ৰৰ গভীৰতা = 1561.62 ÷ 2 = 780.81 m
অতএৱ, সমুদ্ৰৰ গভীৰতা ≈ 780.81 মিটাৰ।
অনুশীলনীৰ প্ৰশ্নোত্তৰ (Exercise Questions)
১। শব্দ কি আৰু ই কেনেকৈ উৎপন্ন হয়?
উত্তৰঃ শব্দ হৈছে এক প্ৰকাৰৰ শক্তি যি কম্পমান বস্তুৰ পৰা উৎপন্ন হয় আৰু মাধ্যমৰ মাজেৰে তৰংগৰ আকাৰে বিয়পি পৰে। যেতিয়া কোনো বস্তু কম্পন কৰে (উদাহৰণ: গিটাৰৰ তাঁৰ, কাঁহৰ ঘণ্টা, মানুহৰ স্বৰযন্ত্ৰ), তেতিয়া সেই কম্পন আশে-পাশে থকা মাধ্যমলৈ সংক্ৰামিত হয় আৰু শব্দ তৰংগ সৃষ্টি হয়। শব্দ উৎপন্ন হ’বলৈ তিনিটা চৰ্ত আৱশ্যক — কম্পমান উৎস, মাধ্যম (কঠিন/তৰল/গেছ) আৰু গ্ৰাহক।
২। সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন কেনেকৈ উৎপন্ন হোৱা দেখুওৱা।
উত্তৰঃ যেতিয়া কম্পমান বস্তু এটা সামনলৈ আগবাঢ়ে, ই তাৰ সন্মুখৰ বায়ু অণুবোৰক ঠেলা মাৰে আৰু অণুবোৰ কাষাকাষি হৈ পৰে। এনে অঞ্চলত বায়ুৰ চাপ আৰু ঘনত্ব বাঢ়ে — এই অঞ্চলটোক সংকোচন (compression) বোলে। বস্তুটো পাছলৈ গ’লে সেই অঞ্চলত বায়ু বিৰল হয় — চাপ আৰু ঘনত্ব কমে। এনে অঞ্চলটোক বিৰলীভৱন (rarefaction) বোলে। এইদৰে পৰ্যায়ক্ৰমে সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন সৃষ্টি হৈ শব্দ তৰংগ আগবাঢ়ে।
৩। শব্দ বিয়পিবলৈ মাধ্যম লাগে — এটা পৰীক্ষাৰে দেখুওৱা।
উত্তৰঃ এটা ঘণ্টা জাৰত (bell jar) এটা বৈদ্যুতিক ঘণ্টা (electric bell) ৰাখি ঘণ্টাটো বজাওঁ। প্ৰথমাৱস্থাত ঘণ্টাৰ শব্দ শুনিব পাৰি। এতিয়া এটা বায়ু নিষ্কাশক পাম্প (vacuum pump) ব্যৱহাৰ কৰি জাৰৰ ভিতৰৰ বায়ু আহিস্তে আহিস্তে বাহিৰ উলিয়াই দিওঁ। লাহে লাহে দেখিম যে ঘণ্টাৰ শব্দ হ্ৰাস পাই আহিছে আৰু বায়ু সম্পূৰ্ণৰূপে উলিয়াই দিলে আৰু শব্দ নাহে, যদিও ঘণ্টাটো কম্পন কৰিয়েই আছে। এই পৰীক্ষাই প্ৰমাণ কৰে যে শব্দ বিয়পিবলৈ মাধ্যম (বায়ু) লাগে।
৪। শব্দ তৰংগ অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ কিয়?
উত্তৰঃ শব্দ তৰংগত মাধ্যমৰ কণিকাবোৰ তৰংগ প্ৰসাৰৰ দিশৰ সমান্তৰালকৈ কম্পন কৰে। অৰ্থাৎ শব্দ যি দিশত আগবাঢ়ে, মাধ্যমৰ কণিকাবোৰও সেই একেই দিশত পিছলৈ-সামনলৈ কম্পন কৰে। এনে তৰংগক অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ (longitudinal wave) বোলে। ট্ৰান্সভাৰ্ছ তৰংগত কণিকা তৰংগ প্ৰসাৰৰ দিশৰ লম্বভাৱে কম্পন কৰে, যিটো শব্দৰ ক্ষেত্ৰত নহয়।
৫। অন্ধকাৰত বন্ধুৰ মাত চিনি পাওঁ কেনেকৈ?
উত্তৰঃ প্ৰতিটো মানুহৰ মাতৰ গুণগত মান (quality বা timbre) বেলেগ বেলেগ। দুজন মানুহৰ মাতৰ একে তাৰতম্য আৰু প্ৰাবল্য থাকিলেও তেওঁলোকৰ মাতৰ গুণগত মান (tone quality) বেলেগ হোৱাৰ বাবে আমি মাত শুনিয়েই চিনিব পাৰোঁ। শব্দৰ গুণগত মান নিৰ্ভৰ কৰে শব্দত থকা সহকম্পনসমূহৰ (harmonics) সংখ্যা আৰু আপেক্ষিক বিস্তাৰৰ ওপৰত।
৬। বজ্ৰপাত হোৱাৰ পাছত বিজুলী দেখিবলৈ পাওঁ, শব্দ পাছত শুনা যায় কিয়?
উত্তৰঃ আলোক আৰু শব্দৰ বেগৰ পাৰ্থক্যৰ বাবেই এনে হয়। আলোকৰ বেগ শব্দৰ বেগতকৈ বহুত বেছি। আলোকৰ বেগ প্ৰায় 3 × 10⁸ m/s আৰু বায়ুত শব্দৰ বেগ মাত্ৰ প্ৰায় 340 m/s। গতিকে বিজুলীৰ আলো লগে-লগে আমাৰ চকুত পৰে, কিন্তু শব্দ বহু পিছত কাণত পায়। দূৰত্ব যিমান বেছি, দেখা আৰু শুনাৰ মাজৰ ব্যৱধান সিমানেই বেছি।
৭। কম্পাঙ্ক 20 Hz ৰ পৰা 20 kHz পৰ্যন্ত হ’লে আৰু বায়ুত শব্দৰ বেগ 344 m/s হ’লে শ্ৰাব্য শব্দৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পৰিসৰ নিৰ্ণয় কৰা।
উত্তৰঃ দিয়া আছে: v = 344 m/s
সূত্ৰ: λ = v/ν
20 Hz কম্পাঙ্কত: λ₁ = 344/20 = 17.2 m
20,000 Hz কম্পাঙ্কত: λ₂ = 344/20000 = 0.0172 m
অতএৱ, শ্ৰাব্য শব্দৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পৰিসৰ = 0.0172 m ৰ পৰা 17.2 m।
৮। এটা জাহাজৰ ইঞ্জিনৰ শব্দ বায়ুৰে পৰিৱৰ্তে আলুমিনিয়ামৰ মাজেৰে পৰিবাহিত হ’লে সময় কেনে হ’ব? বায়ুত শব্দৰ বেগ 346 m/s আৰু আলুমিনিয়ামত 6420 m/s।
উত্তৰঃ একে দূৰত্বত শব্দ পৰিবাহিত হ’বলৈ লগা সময়ৰ অনুপাত হৈছে বেগৰ ব্যস্তানুপাতিক।
t(বায়ু) / t(আলুমিনিয়াম) = v(আলুমিনিয়াম) / v(বায়ু) = 6420 / 346 ≈ 18.55
অতএৱ, বায়ুত শব্দ পৌঁছাবলৈ আলুমিনিয়ামত পৌঁছাতকৈ প্ৰায় 18.55 গুণ বেছি সময় লাগে।
৯। 100 Hz কম্পাঙ্কৰ শব্দ উৎসে 1 মিনিটত কিমান কম্পন কৰিব?
উত্তৰঃ দিয়া আছে: কম্পাঙ্ক = 100 Hz (প্ৰতি ছেকেণ্ডত 100 কম্পন)
1 মিনিট = 60 ছেকেণ্ড
1 মিনিটত মুঠ কম্পন = 100 × 60 = 6000 কম্পন
১০। শব্দৰ প্ৰতিফলন আলোকৰ দৰেই হয় নে? শব্দৰ প্ৰতিফলনৰ সূত্ৰ কি কি?
উত্তৰঃ হয়, শব্দৰ প্ৰতিফলন আলোকৰ দৰেই হয়। শব্দৰ প্ৰতিফলনৰ সূত্ৰ দুটা:
- আপতন শব্দ, প্ৰতিফলিত শব্দ আৰু পৃষ্ঠৰ অভিলম্ব (normal) একেই সমতলত থাকে।
- আপতন কোণ = প্ৰতিফলন কোণ।
১১। গৰম দিনা একে দূৰত্বত প্ৰতিধ্বনি শুনিব পাৰিম নে?
উত্তৰঃ গৰম দিনা বায়ুত শব্দৰ বেগ বাঢ়ে। প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ মূল শব্দ শেষ হোৱাৰ পিছত কমেও 0.1 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিফলিত শব্দ আহিব লাগে। গৰম দিনা বেগ বেছি হোৱাৰ বাবে শব্দ সোনকালে যায় আৰু সোনকালেই ঘূৰি আহে, গতিকে একে দূৰত্বত প্ৰতিধ্বনি শুনা নাযাবও পাৰে।
১২। শব্দৰ প্ৰতিফলনৰ দুটা ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগ লিখা।
উত্তৰঃ
- মেগাফোন: মেগাফোনত শব্দক নিৰ্দিষ্ট দিশলৈ পঠিয়াবলৈ প্ৰতিফলন ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইয়াত শব্দক ইফালে-সিফালে বিয়পি যাবলৈ নিদি নিৰ্দিষ্ট দিশত প্ৰতিফলিত কৰা হয়।
- ষ্টেথ’স্ক’প: চিকিৎসকে ষ্টেথ’স্ক’পৰ সহায়ত ৰোগীৰ হৃদস্পন্দন আৰু শ্বাস-প্ৰশ্বাসৰ শব্দ শুনে। শব্দক বহুবাৰ প্ৰতিফলিত কৰাই চিকিৎসকৰ কাণলৈ পঠোৱা হয়।
১৩। 500 মিটাৰ উচ্চ গোপুৰৰ ওপৰৰ পৰা এটা শিল পুখুৰীলৈ পেলোৱা হ’ল। গোপুৰৰ ওপৰত থকা মানুহজনে কেতিয়া পানীত পৰাৰ শব্দ শুনিব? (g = 10 m/s², শব্দৰ বেগ = 340 m/s)
উত্তৰঃ
ধাপ ১: শিলটো 500 m পৰিব লগা সময় নিৰ্ণয়:
s = ½gt₁²
500 = ½ × 10 × t₁²
500 = 5t₁²
t₁² = 100
t₁ = 10 ছেকেণ্ড
ধাপ ২: পানীত পৰাৰ শব্দ 500 m উচ্চতা পাৰ হৈ আহিবলৈ লগা সময়:
t₂ = 500/340 = 1.47 ছেকেণ্ড
মুঠ সময় = t₁ + t₂ = 10 + 1.47 = 11.47 ছেকেণ্ড
অতএৱ, শিল পেলোৱাৰ 11.47 ছেকেণ্ড পাছত মানুহজনে শব্দ শুনিব।
১৪। এটা শব্দ তৰংগৰ বেগ 339 m/s আৰু তৰংগদৈৰ্ঘ্য 1.5 cm। এই শব্দ শুনিব পাৰিম নে?
উত্তৰঃ দিয়া আছে: v = 339 m/s, λ = 1.5 cm = 0.015 m
কম্পাঙ্ক ν = v/λ = 339/0.015 = 22,600 Hz
মানুহৰ শ্ৰাব্য পৰিসৰ 20 Hz ৰ পৰা 20,000 Hz। এই শব্দৰ কম্পাঙ্ক 22,600 Hz যি 20,000 Hz তকৈ বেছি। গতিকে এই শব্দ মানুহে শুনিব নোৱাৰে — ই এটা অতিশব্দ (ultrasound)।
১৫। প্ৰতিধ্বনি (echo) কি আৰু প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ ন্যূনতম দূৰত্ব কিমান?
উত্তৰঃ শব্দ কোনো কঠিন বা তৰল পৃষ্ঠত প্ৰতিফলিত হৈ মূল শব্দৰ পাছত পুনৰ শুনা দিলে তাক প্ৰতিধ্বনি (echo) বোলে। মানুহৰ মগজুত এটা শব্দৰ প্ৰভাৱ 0.1 ছেকেণ্ডলৈ থাকে। প্ৰতিধ্বনি স্পষ্টকৈ শুনিবলৈ প্ৰতিফলিত শব্দ মূল শব্দ শেষ হোৱাৰ 0.1 ছেকেণ্ড পাছত আহিব লাগে।
বায়ুত শব্দৰ বেগ = 340 m/s
0.1 ছেকেণ্ডত শব্দই অতিক্ৰম কৰা দূৰত্ব = 340 × 0.1 = 34 m
শব্দই যাওঁতে আৰু আহোঁতে দুইগুণ দূৰত্ব অতিক্ৰম কৰে, গতিকে ন্যূনতম দূৰত্ব = 34/2 = 17 m
(সঠিক মান: বায়ুত শব্দৰ বেগ 344 m/s ধৰিলে: 344 × 0.1 / 2 = 17.2 m)
১৬। অনুৰণন (reverberation) কি? অনুৰণন হ্ৰাস কৰিব পৰা উপায়সমূহ লিখা।
উত্তৰঃ বদ্ধ কোঠালি বা হলৰ ভিতৰত শব্দে বহুবাৰ প্ৰতিফলিত হৈ শব্দ উৎস বন্ধ হোৱাৰ পাছতো শব্দ কিছু সময় শুনা দিয়ে। এনে ঘটনাক অনুৰণন (reverberation) বোলে। অনুৰণন বেছি হ’লে শব্দ বুজিব পৰা টান হয়।
অনুৰণন হ্ৰাস কৰিব পৰা উপায়:
- হলৰ দেৱাল আৰু চিলিঙত শব্দ শোষণকাৰী সামগ্ৰী (compressed fibreboard, foam, rough plaster) ব্যৱহাৰ কৰা।
- মজিয়াত কাৰ্পেট পাতা।
- খিৰিকী-দুৱাৰত ভাৰী পৰ্দা লোৱা।
- হলত আচবাবপাতি আৰু দৰ্শক থকিলে শব্দ শোষণ বাঢ়ে।
১৭। প্ৰাবল্য (loudness) কিহৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে?
উত্তৰঃ শব্দৰ প্ৰাবল্য বিস্তাৰ (amplitude) ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। বিস্তাৰ যিমান বাঢ়ে, শব্দ সিমানেই জোৰে হয়। কোনো বস্তু যিমান বেছি বলেৰে কম্পিত কৰা হয়, ইয়াৰ বিস্তাৰ সিমানেই বেছি হয় আৰু শব্দ সিমানেই জোৰে হয়। শব্দৰ প্ৰাবল্য ডেচিবেল (decibel, dB) একক বোৰে জোখা হয়।
১৮। বাদুলিয়ে নিশাৰ সময়ত চিকাৰ কেনেকৈ ধৰে?
উত্তৰঃ বাদুলিয়ে উৰোঁতে তাৰ মুখেৰে 100 kHz পৰ্যন্ত উচ্চ কম্পাঙ্কৰ অতিশব্দ (ultrasound) নিৰন্তৰ নিৰ্গত কৰে। এই অতিশব্দ চিকাৰৰ (পোক-পতংগ, গছ-গছনি আদি) গাত পৰি প্ৰতিফলিত হৈ বাদুলিৰ কাণলৈ ঘূৰি আহে। প্ৰতিফলিত তৰংগ বিশ্লেষণ কৰি বাদুলিয়ে চিকাৰৰ দূৰত্ব, দিশ আৰু আকাৰ নিৰ্ধাৰণ কৰে। এই কৌশলক ইক’ল’কেচন (echolocation) বোলে।
১৯। অতিশব্দ (ultrasound) পৰিষ্কাৰত কেনেকৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়?
উত্তৰঃ পৰিষ্কাৰ কৰিবলগীয়া বস্তুটো পৰিষ্কাৰক দ্ৰৱত ডুবাই থয় আৰু সেই দ্ৰৱৰ মাজত অতিশব্দ তৰংগ পঠোৱা হয়। অতিশব্দৰ উচ্চ কম্পাঙ্কৰ কম্পনৰ ফলত বস্তুৰ গাত লাগি থকা মলি, গ্ৰীজ, ধূলিকণা আদি আঁতৰি দ্ৰৱত মিহলি হৈ যায়। এইদৰে জটিল আকৃতিৰ বস্তু, ইলেক্ট্ৰনিক সামগ্ৰী আৰু চিকিৎসা সঁজুলিও নিখুঁতভাৱে পৰিষ্কাৰ কৰিব পাৰি।
২০। চোনাৰ (SONAR) কি? ইয়াৰ কাৰ্যনীতি আৰু ব্যৱহাৰ লিখা।
উত্তৰঃ SONAR ৰ সম্পূৰ্ণ ৰূপ হৈছে Sound Navigation And Ranging। ই এটা কৌশল য’ত অতিশব্দ তৰংগ ব্যৱহাৰ কৰি পানীৰ তলৰ বস্তু বা সমুদ্ৰৰ গভীৰতা জোখা হয়।
কাৰ্যনীতি: জাহাজৰ তলত থকা ট্ৰান্সমিটাৰে অতিশব্দ তৰংগ সমুদ্ৰৰ তললৈ পঠায়। এই তৰংগ সমুদ্ৰৰ তল বা পানীৰ তলৰ বস্তুত প্ৰতিফলিত হৈ ঘূৰি আহে। জাহাজতে লগোৱা ডিটেক্টৰে প্ৰতিফলিত তৰংগ গ্ৰহণ কৰে। তৰংগ পঠোৱা আৰু ঘূৰি অহাৰ সময় (t) জুখি সমুদ্ৰৰ গভীৰতা (d) নিৰ্ণয় কৰা হয়: d = v × t / 2।
ব্যৱহাৰ:
- সমুদ্ৰৰ গভীৰতা জোখা।
- পানীৰ তলৰ শিলাখণ্ড, শিলামগ্ন জাহাজ আৰু শত্ৰুৰ ডুব-জাহাজ (submarine) চিহ্নিত কৰা।
- হিমশৈল (iceberg) বিচাৰ কৰা।
- মাছৰ জাক বিচৰা।
২১। চোনাৰ গণনা — প্ৰতিধ্বনি 5 ছেকেণ্ডত আৰু বস্তু 3625 m দূৰত থাকিলে পানীত শব্দৰ বেগ কিমান?
উত্তৰঃ দিয়া আছে: t = 5 s, d = 3625 m
শব্দই মুঠ অতিক্ৰম কৰা দূৰত্ব = 2 × d = 2 × 3625 = 7250 m
বেগ v = মুঠ দূৰত্ব / সময় = 7250 / 5 = 1450 m/s
অতএৱ, পানীত শব্দৰ বেগ = 1450 m/s।
২২। অতিশব্দেৰে ধাতুৰ ভিতৰৰ ফাটল কেনেকৈ বিচাৰ কৰা হয়?
উত্তৰঃ ধাতুৰ বিভিন্ন সামগ্ৰীৰ (ৰেল লাইন, মেচিনৰ অংশ আদি) ভিতৰত ফাটল বা ছিদ্ৰ আছে নে নাই বাহিৰৰ পৰা চাই বুজিব পৰা নাযায়। এই ক্ষেত্ৰত অতিশব্দ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ধাতুৰ এফালে অতিশব্দ ট্ৰান্সডিউচাৰৰ সহায়ত পঠোৱা হয়। যদি ধাতুৰ ভিতৰত ফাটল নাথাকে, শব্দ সমানভাৱে পাৰ হয়। ফাটল থাকিলে অতিশব্দ সেই ফাটলৰ ঠাইত প্ৰতিফলিত হৈ ঘূৰি আহে। ডিটেক্টৰে এই প্ৰতিফলিত তৰংগ ধৰা পাই ফাটলৰ অৱস্থান আৰু গভীৰতা নিৰ্ণয় কৰে।
২৩। মানুহৰ কাণৰ গঠন আৰু কাৰ্যনীতি বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ মানুহৰ কাণক তিনিটা অংশত ভাগ কৰিব পাৰি:
(১) বাহিৰৰ কাণ (Outer Ear): কাণৰ পিনা (pinna) শব্দ সংগ্ৰহ কৰে আৰু শ্ৰৱণ নলী (auditory canal) ৰ মাজেৰে কাণৰ পৰ্দা (eardrum / tympanum) লৈ পঠায়। শব্দ তৰংগৰ চাপ পৰিৱৰ্তনে কাণৰ পৰ্দা কম্পাইত কৰে।
(২) মধ্য কাণ (Middle Ear): কাণৰ পৰ্দাৰ কম্পন তিনিটা ক্ষুদ্ৰ অস্থিৰ (ossicles) মাজেৰে পাৰি হয় — হাতুৰী (malleus), নিহাই (incus) আৰু আঁৰুৱা (stapes)। এই অস্থিত্ৰয়ে কম্পন বৃদ্ধি কৰি ভিতৰৰ কাণলৈ পঠায়।
(৩) ভিতৰৰ কাণ (Inner Ear): কক্লিয়া (cochlea) নামৰ শামুকাকৃতিৰ অংগত কম্পন তৰল মাধ্যমত বিয়পি পৰে আৰু সংবেদনশীল কোষে শব্দ কম্পনক বৈদ্যুতিক সংকেতলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। এই সংকেত শ্ৰৱণ স্নায়ু (auditory nerve) ৰ মাজেৰে মগজুলৈ যায় আৰু মগজুৱে তাক শব্দ হিচাপে বুজি পায়।
অতি চমু প্ৰশ্নোত্তৰ (Very Short Answer Questions)
১। শব্দ কোনে উৎপন্ন কৰে?
উত্তৰঃ কম্পমান বস্তুৱে শব্দ উৎপন্ন কৰে।
২। শব্দৰ SI একক কি?
উত্তৰঃ শব্দৰ প্ৰাবল্যৰ SI একক হৈছে ডেচিবেল (dB) আৰু কম্পাঙ্কৰ SI একক হৈছে হাৰ্টজ (Hz)।
৩। বায়ুত শব্দৰ বেগ কিমান?
উত্তৰঃ স্বাভাৱিক উষ্ণতা আৰু বায়ুমণ্ডলীয় চাপত বায়ুত শব্দৰ বেগ প্ৰায় 340 m/s।
৪। কম্পকাল (T) আৰু কম্পাঙ্কৰ (ν) মাজৰ সম্পৰ্ক কি?
উত্তৰঃ T = 1/ν। অৰ্থাৎ কম্পকাল আৰু কম্পাঙ্ক পৰস্পৰ ব্যস্তানুপাতিক।
৫। শব্দ তৰংগ ক’ত বিয়পিব নোৱাৰে?
উত্তৰঃ শূন্যতাত (vacuum) শব্দ তৰংগ বিয়পিব নোৱাৰে।
৬। অতিশব্দৰ কম্পাঙ্ক কিমানতকৈ বেছি?
উত্তৰঃ অতিশব্দৰ কম্পাঙ্ক 20,000 Hz (20 kHz) তকৈ বেছি।
৭। অৱশ্ৰাব্য শব্দৰ কম্পাঙ্ক কিমানতকৈ কম?
উত্তৰঃ অৱশ্ৰাব্য শব্দৰ কম্পাঙ্ক 20 Hz তকৈ কম।
৮। প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ ন্যূনতম দূৰত্ব কিমান?
উত্তৰঃ প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠ আৰু শ্ৰোতাৰ মাজৰ ন্যূনতম দূৰত্ব 17.2 মিটাৰ।
৯। শব্দৰ তাৰতম্য কিহৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে?
উত্তৰঃ শব্দৰ তাৰতম্য কম্পাঙ্কৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
১০। SONAR ৰ সম্পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ SONAR — Sound Navigation And Ranging।
১১। মানুহৰ কাণৰ পৰ্দাৰ (eardrum) আন নাম কি?
উত্তৰঃ কাণৰ পৰ্দাৰ আন নাম টাইম্পেনাম (tympanum)।
১২। মধ্য কাণত কেইটা অস্থি আছে?
উত্তৰঃ মধ্য কাণত তিনিটা অস্থি আছে — হাতুৰী (malleus), নিহাই (incus) আৰু আঁৰুৱা (stapes)।
১৩। কোনটো মাধ্যমত শব্দ সৰ্বদ্ৰুত বিয়পে?
উত্তৰঃ কঠিন মাধ্যমত (solid) শব্দ সৰ্বদ্ৰুত বিয়পে।
১৪। শব্দ তৰংগৰ বেগ, কম্পাঙ্ক আৰু তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ সম্পৰ্ক দৰ্শোৱা সূত্ৰটো লিখা।
উত্তৰঃ v = ν × λ, য’ত v = বেগ, ν = কম্পাঙ্ক, λ = তৰংগদৈৰ্ঘ্য।
১৫। শব্দ প্ৰদূষণৰ দুটা ক্ষতিকাৰক প্ৰভাৱ লিখা।
উত্তৰঃ শব্দ প্ৰদূষণৰ ক্ষতিকাৰক প্ৰভাৱ:
- দীৰ্ঘদিন ধৰি উচ্চ শব্দৰ সংস্পৰ্শত থাকিলে শ্ৰৱণ ক্ষমতা নষ্ট হ’ব পাৰে (বধিৰতা)।
- উচ্চ শব্দে উচ্চ ৰক্তচাপ, মানসিক উদ্বিগ্নতা, টোপনিৰ সমস্যা আৰু হৃদৰোগৰ আশংকা বঢ়ায়।
চমু প্ৰশ্নোত্তৰ (Short Answer Questions)
১। শব্দ তৰংগত সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন বুজাই লিখা।
উত্তৰঃ শব্দ অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ হিচাপে বিয়পে। কম্পমান বস্তু সামনলৈ আগবাঢ়িলে আশে-পাশে থকা বায়ু অণুবোৰ কাষাকাষি হৈ পৰে। এনে অঞ্চলত বায়ুৰ ঘনত্ব আৰু চাপ বাঢ়ে — ইয়াক সংকোচন (compression) বোলে। বস্তুটো পাছলৈ গ’লে কিছু অঞ্চলত বায়ু পাতল হৈ পৰে, ঘনত্ব আৰু চাপ কমে — ইয়াক বিৰলীভৱন (rarefaction) বোলে। সংকোচনত অণুবোৰ ওচৰাওচৰি থাকে আৰু বিৰলীভৱনত আঁতৰি থাকে। এই দুই অঞ্চল পৰ্যায়ক্ৰমে সৃষ্টি হৈ শব্দ তৰংগ আগবাঢ়ে।
২। শব্দৰ বৈশিষ্ট্যসমূহ (amplitude, frequency, wavelength, time period, speed) এটা তালিকাত দেখুওৱা।
| বৈশিষ্ট্য | সংজ্ঞা | SI একক | চিহ্ন |
|---|---|---|---|
| বিস্তাৰ (Amplitude) | কম্পমান কণাৰ মধ্যম অৱস্থানৰ পৰা সৰ্বোচ্চ সৰণ | মিটাৰ (m) | A |
| কম্পাঙ্ক (Frequency) | প্ৰতি ছেকেণ্ডত সম্পূৰ্ণ কম্পনৰ সংখ্যা | হাৰ্টজ (Hz) | ν বা f |
| তৰংগদৈৰ্ঘ্য (Wavelength) | দুটা পৰপৰা সংকোচন বা বিৰলীভৱনৰ মাজৰ দূৰত্ব | মিটাৰ (m) | λ |
| কম্পকাল (Time Period) | এটা সম্পূৰ্ণ কম্পন সম্পন্ন কৰিবলৈ লগা সময় | ছেকেণ্ড (s) | T |
| বেগ (Speed) | শব্দ তৰংগ প্ৰতি ছেকেণ্ডত অতিক্ৰম কৰা দূৰত্ব | মিটাৰ/ছেকেণ্ড (m/s) | v |
৩। বিভিন্ন মাধ্যমত শব্দৰ বেগ তুলনা কৰা।
| মাধ্যম | প্ৰায়োগিক বেগ (m/s) |
|---|---|
| বায়ু (25°C) | 346 |
| পানী (25°C) | 1500 |
| আলুমিনিয়াম | 6420 |
| লোহা / ইস্পাত | 5950 |
৪। অতিশব্দৰ ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগসমূহ লিখা।
উত্তৰঃ অতিশব্দৰ ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগ:
- পৰিষ্কাৰকৰণ: ইলেক্ট্ৰনিক সামগ্ৰী, চিকিৎসা সঁজুলি আদি পৰিষ্কাৰ কৰিবলৈ।
- চিকিৎসাবিজ্ঞান: অনাগত শিশুৰ পৰীক্ষা (ultrasonography), কিডনী পাথৰ ভাঙিবলৈ।
- ধাতু পৰীক্ষণ: ধাতুৰ ভিতৰৰ ফাটল বা ছিদ্ৰ বিচাৰিবলৈ।
- চোনাৰ: সমুদ্ৰৰ গভীৰতা আৰু পানীৰ তলৰ বস্তু চিহ্নিত কৰিবলৈ।
- বাদুলিৰ ইক’ল’কেচন: বাদুলিয়ে চিকাৰ বিচাৰিবলৈ অতিশব্দ ব্যৱহাৰ কৰে।
৫। শব্দ প্ৰদূষণ কি? ইয়াৰ কাৰণ আৰু প্ৰতিৰোধৰ উপায় লিখা।
উত্তৰঃ পৰিৱেশত অত্যধিক অথবা অনাকাংক্ষিত শব্দৰ উপস্থিতিক শব্দ প্ৰদূষণ বোলে।
কাৰণ:
- যানবাহনৰ হৰ্ণ, বিমানৰ শব্দ।
- কাৰখানাৰ যন্ত্ৰপাতি আৰু শিল্পগৃহৰ শব্দ।
- লাউডস্পীকাৰ, বাজনা আৰু উচ্চ গ্ৰামোফোনৰ শব্দ।
- নিৰ্মাণ কাৰ্যৰ শব্দ।
প্ৰতিৰোধৰ উপায়:
- যানবাহনত চাইলেন্সাৰ ব্যৱহাৰ।
- কাৰখানাৰ যন্ত্ৰত শব্দ-শোষক সামগ্ৰী ব্যৱহাৰ।
- আৱাসিক এলেকাত লাউডস্পীকাৰ নিয়ন্ত্ৰণ।
- বৃক্ষৰোপণ — গছ শব্দ শোষণ কৰে।
- বধিৰতা-নিৰোধক কর্ণসুৰক্ষক (earmuff) পিন্ধা।
দীঘল উত্তৰৰ প্ৰশ্ন (Long Answer Questions)
১। শব্দৰ প্ৰতিফলন বৰ্ণনা কৰা। প্ৰতিধ্বনি আৰু অনুৰণনৰ মাজৰ পাৰ্থক্য দৰ্শোৱা।
উত্তৰঃ শব্দ তৰংগ কঠিন বা তৰল পৃষ্ঠত পৰিলে আলোকৰ দৰেই প্ৰতিফলিত হয়। শব্দৰ প্ৰতিফলনৰ সূত্ৰ দুটা — (১) আপতন কোণ = প্ৰতিফলন কোণ, (২) আপতিত তৰংগ, প্ৰতিফলিত তৰংগ আৰু অভিলম্ব একে সমতলত থাকে।
| প্ৰতিধ্বনি (Echo) | অনুৰণন (Reverberation) |
|---|---|
| মূল শব্দ শেষ হোৱাৰ পাছত স্পষ্টকৈ প্ৰতিফলিত শব্দ শুনা যায়। | মূল শব্দৰ লগতে প্ৰতিফলিত শব্দ মিহলি হৈ শব্দৰ স্থায়িত্ব বাঢ়ে। |
| প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠ কমেও 17.2 মিটাৰ দূৰত থাকিব লাগে। | বদ্ধ আৰু সৰু ঠাইত (হল, কোঠালি) হয়। |
| প্ৰতিফলিত শব্দ 0.1 ছেকেণ্ড পিছত আহে। | প্ৰতিফলিত শব্দ 0.1 ছেকেণ্ডৰ ভিতৰতে আহি মিহলি হয়। |
| পাহাৰ বা ডাঙৰ দেৱালৰ কাষত শুনা যায়। | চিনেমা হল, সভাগৃহ আদিত অনুভৱ হয়। |
২। মানুহৰ কাণৰ গঠন চিত্ৰসহ বৰ্ণনা কৰা এবং শব্দ কেনেকৈ শুনা যায় বুজাওঁ।
উত্তৰঃ মানুহৰ কাণ তিনিটা প্ৰধান অংশেৰে গঠিত:
বাহিৰৰ কাণ (Outer Ear): কাণৰ পিনা (ear pinna) শব্দ তৰংগ সংগ্ৰহ কৰি শ্ৰৱণ নলী (auditory canal) ৰ মাজেৰে কাণৰ পৰ্দা (tympanum / eardrum) লৈ পঠায়। শব্দৰ চাপ পৰিৱৰ্তনে কাণৰ পৰ্দাক কম্পাইত কৰে।
মধ্য কাণ (Middle Ear): কাণৰ পৰ্দাৰ কম্পন তিনিটা অতি সূক্ষ্ম হাড়ৰ মাজেৰে পাৰ হয় — হাতুৰী (malleus), নিহাই (incus) আৰু আঁৰুৱা (stapes)। এই হাড়কেইটাই একলগে কম্পনৰ বিস্তাৰ বহু গুণ বঢ়াই ভিতৰৰ কাণলৈ পঠায়।
ভিতৰৰ কাণ (Inner Ear): কক্লিয়া (cochlea) নামৰ শামুকাকৃতিৰ অংগত তৰল পদাৰ্থৰে ভৰা নলী আছে। কম্পন এই তৰলত বিয়পি পৰে আৰু নলীৰ ভিতৰত থকা চিলিয়া (cilia) থকা সংবেদনশীল কোষবোৰ উদ্দীপিত হয়। এই কোষে কম্পনক বৈদ্যুতিক সংকেতলৈ ৰূপান্তৰিত কৰে। শ্ৰৱণ স্নায়ু (auditory nerve) এই সংকেত মগজুলৈ পঠায়, য’ত শব্দ উপলব্ধি হয়।
৩। শব্দৰ উৎপাদন আৰু প্ৰসাৰণ বৰ্ণনা কৰা এবং শব্দ এটা যান্ত্ৰিক অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ বুলি ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰঃ
শব্দৰ উৎপাদন: যিকোনো কম্পমান বস্তুৱে শব্দ উৎপন্ন কৰে। উদাহৰণ: গিটাৰৰ তাঁৰ টানিলে কম্পন হয় আৰু শব্দ উৎপন্ন হয়। কাঁহৰ ঘণ্টা বাজিলে কম্পন হয়। মানুহৰ স্বৰযন্ত্ৰৰ স্বৰৰজ্জুৰ কম্পনৰ ফলত মাত উৎপন্ন হয়।
শব্দৰ প্ৰসাৰণ: শব্দ কম্পমান বস্তুৰ পৰা মাধ্যমৰ কণাৰ ধাৰাবাহিক সংকোচন আৰু বিৰলীভৱনৰ মাজেৰে আগবাঢ়ে। মাধ্যমৰ কণাবোৰ নিজে আগবাঢ়ি নাহে — শক্তিহে তৰংগৰ আকাৰে পাৰি হয়।
যান্ত্ৰিক তৰংগ: শব্দ বিয়পিবলৈ মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন, সেয়েহে ই যান্ত্ৰিক তৰংগ। শূন্যতাত বিয়পিব নোৱাৰে।
অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ: শব্দ তৰংগত মাধ্যমৰ কণাবোৰ তৰংগ প্ৰসাৰৰ দিশৰ সমান্তৰালকৈ কম্পন কৰে। সংকোচন আৰু বিৰলীভৱন তৰংগ প্ৰসাৰৰ দিশতে বিয়পে। এনে তৰংগক অনুদৈৰ্ঘ্য তৰংগ বোলে — আলোক তৰংগৰ (transverse) বিপৰীতে।
বহুবিকল্পীয় প্ৰশ্নোত্তৰ (MCQ)
১। শব্দ কোনটো ধৰণৰ তৰংগ?
(a) তড়িচ্চুম্বকীয় তৰংগ (b) অনুদৈৰ্ঘ্য যান্ত্ৰিক তৰংগ (c) অনুপ্ৰস্থ তৰংগ (d) আলোক তৰংগ
উত্তৰঃ (b) অনুদৈৰ্ঘ্য যান্ত্ৰিক তৰংগ
২। কম্পাঙ্কৰ SI একক কি?
(a) মিটাৰ (b) ছেকেণ্ড (c) হাৰ্টজ (d) ডেচিবেল
উত্তৰঃ (c) হাৰ্টজ
৩। মানুহৰ শ্ৰাব্য কম্পাঙ্কৰ পৰিসৰ কোনটো?
(a) 2 Hz – 2000 Hz (b) 20 Hz – 20,000 Hz (c) 200 Hz – 20,000 Hz (d) 20 Hz – 2000 Hz
উত্তৰঃ (b) 20 Hz – 20,000 Hz
৪। অতিশব্দৰ কম্পাঙ্ক কিমানতকৈ বেছি?
(a) 20 Hz (b) 2000 Hz (c) 20,000 Hz (d) 200,000 Hz
উত্তৰঃ (c) 20,000 Hz
৫। শব্দৰ প্ৰাবল্য কিহৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে?
(a) কম্পাঙ্ক (b) বেগ (c) বিস্তাৰ (d) তৰংগদৈৰ্ঘ্য
উত্তৰঃ (c) বিস্তাৰ
৬। শব্দৰ তাৰতম্য (pitch) কিহৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে?
(a) বিস্তাৰ (b) কম্পাঙ্ক (c) তৰংগদৈৰ্ঘ্য (d) বেগ
উত্তৰঃ (b) কম্পাঙ্ক
৭। প্ৰতিধ্বনি শুনিবলৈ ন্যূনতম দূৰত্ব কিমান?
(a) 10 m (b) 15 m (c) 17.2 m (d) 20 m
উত্তৰঃ (c) 17.2 m
৮। SONAR-এ কোনটো তৰংগ ব্যৱহাৰ কৰে?
(a) অৱশ্ৰাব্য শব্দ (b) শ্ৰাব্য শব্দ (c) অতিশব্দ (d) আলোক তৰংগ
উত্তৰঃ (c) অতিশব্দ
৯। কোনটো মাধ্যমত শব্দৰ বেগ সৰ্বোচ্চ?
(a) বায়ু (b) পানী (c) লোহা (d) শূন্যতা
উত্তৰঃ (c) লোহা
১০। মানুহৰ মগজুত শব্দৰ প্ৰভাৱ কিমান সময় থাকে?
(a) 0.01 s (b) 0.1 s (c) 1 s (d) 1.1 s
উত্তৰঃ (b) 0.1 s
১১। শব্দৰ বেগ, কম্পাঙ্ক আৰু তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ সম্পৰ্ক কোনটো?
(a) v = λ/ν (b) v = ν/λ (c) v = νλ (d) v = ν + λ
উত্তৰঃ (c) v = νλ
১২। মানুহৰ কাণৰ মধ্য অংশত কেইটা অস্থি আছে?
(a) 1 (b) 2 (c) 3 (d) 4
উত্তৰঃ (c) 3
১৩। শব্দ শূন্যতাত বিয়পিব নোৱাৰে কাৰণ—
(a) শব্দৰ কম্পাঙ্ক কম (b) শব্দ এটা তড়িচ্চুম্বকীয় তৰংগ (c) শব্দ বিয়পিবলৈ মাধ্যম লাগে (d) শূন্যতা আলোক বাহক
উত্তৰঃ (c) শব্দ বিয়পিবলৈ মাধ্যম লাগে
১৪। কম্পাঙ্ক 250 Hz হ’লে কম্পকাল কিমান?
(a) 250 s (b) 0.004 s (c) 0.04 s (d) 25 s
উত্তৰঃ (b) 0.004 s (T = 1/250 = 0.004 s)
১৫। এজন মানুহে হাততালি দিয়াৰ 5 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিধ্বনি শুনিলে। বায়ুত শব্দৰ বেগ 346 m/s হ’লে প্ৰতিফলনকাৰী পৃষ্ঠৰ দূৰত্ব কিমান?
(a) 1730 m (b) 865 m (c) 346 m (d) 692 m
উত্তৰঃ (b) 865 m (d = v×t/2 = 346×5/2 = 865 m)
সংখ্যাগত সমস্যা (Numerical Problems)
সমস্যা ১। বায়ুত শব্দৰ বেগ 340 m/s আৰু কম্পাঙ্ক 850 Hz হ’লে তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: v = 340 m/s, ν = 850 Hz
λ = v/ν = 340/850 = 0.4 m
সমস্যা ২। এটা শব্দ তৰংগৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য 0.5 m আৰু বায়ুত বেগ 340 m/s হ’লে কম্পাঙ্ক নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: λ = 0.5 m, v = 340 m/s
ν = v/λ = 340/0.5 = 680 Hz
সমস্যা ৩। এজন ব্যক্তিয়ে পাহাৰৰ ফালে শব্দ কৰিলে 4 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিধ্বনি শুনিলে। বায়ুত শব্দৰ বেগ 340 m/s হ’লে পাহাৰটো কিমান দূৰত আছে?
সমাধান:
দিয়া আছে: t = 4 s, v = 340 m/s
মুঠ দূৰত্ব = v × t = 340 × 4 = 1360 m
পাহাৰৰ দূৰত্ব = 1360/2 = 680 m
সমস্যা ৪। এটা জলযানৰ চোনাৰে অতিশব্দ পঠিয়াইছে আৰু 3 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিফলিত শব্দ পাইছে। পানীত শব্দৰ বেগ 1500 m/s হ’লে সমুদ্ৰৰ গভীৰতা নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: t = 3 s, v = 1500 m/s
মুঠ দূৰত্ব = 1500 × 3 = 4500 m
সমুদ্ৰৰ গভীৰতা = 4500/2 = 2250 m
সমস্যা ৫। কম্পাঙ্ক 400 Hz হ’লে কম্পকাল নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: ν = 400 Hz
T = 1/ν = 1/400 = 0.0025 s
সমস্যা ৬। বায়ুত শব্দৰ বেগ 344 m/s হ’লে 20 Hz আৰু 20,000 Hz কম্পাঙ্কৰ শব্দৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
20 Hz ৰ বাবে: λ₁ = 344/20 = 17.2 m
20,000 Hz ৰ বাবে: λ₂ = 344/20,000 = 0.0172 m
শ্ৰাব্য পৰিসৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য: 0.0172 m ৰ পৰা 17.2 m।
সমস্যা ৭। এটা চোনাৰ ডিভাইচে অতিশব্দ পঠিয়াইছে আৰু 2 ছেকেণ্ড পাছত প্ৰতিধ্বনি পাইছে। পানীত শব্দৰ বেগ 1450 m/s হ’লে আহাৰটোৰ দূৰত্ব নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: t = 2 s, v = 1450 m/s
মুঠ দূৰত্ব = 1450 × 2 = 2900 m
আহাৰৰ দূৰত্ব = 2900/2 = 1450 m
সমস্যা ৮। এটা 200 মিটাৰ দীঘল আলুমিনিয়ামৰ দণ্ডৰ এমূৰত শব্দ কৰিলে সিমূৰত 0.031 ছেকেণ্ড পাছত শুনিলে। আলুমিনিয়ামত শব্দৰ বেগ নিৰ্ণয় কৰা।
সমাধান:
দিয়া আছে: দূৰত্ব d = 200 m, সময় t = 0.031 s
বেগ v = d/t = 200/0.031 ≈ 6452 m/s