- Home
- Standard 11
- Physics
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર ખુલ્લા છેડાવાળી ટ્યૂબને પાણીથી ભરેલી છે તેની નજીક $512$ $\mathrm{Hz}$ થી દોલન પામતો સ્વરકાંટો લાવવામાં આવે છે. ટ્યૂબમાંના પાણીની સપાટી ધીમે ધીમે નીચે આવે છે. જ્યારે પાણીની સપાટી ખુલ્લા છેડાથી $17$ $\mathrm{cm}$ નીચે આવે છે ત્યારે સંભળાતા ધ્વનિની તીવ્રતા મહત્તમ બને છે. જો ઓરડાનું તાપમાન $20^{°}$ $\mathrm{C}$ હોય, તો નીચેની ગણતરી કરો.
$(a)$ ઓરડાના તાપમાને ધ્વનિની ઝડપ.
$(b)$ $0^{°}$ $\mathrm{C}$ તાપમાનવાળી હવામાં ધ્વનિની ઝડપ.
$(c)$ જો નળીમાં પાણીના બદલે પારો ભરવામાં આવે, તો તમારા અવલોકનોમાં ફેરફાર થશે ?
Solution
સ્વરકાંટાની આવૃત્તિ $v=512\;Hz$
ધ્વનિ તીવ્રતાની મહત્તમ તીવ્રતા માટે,
$(a)$ $L=\frac{\lambda}{4}$
$\therefore \lambda=4 L =4 \times 17 \times 10^{-2}=0.68\,m$
$\therefore v=v \lambda=512 \times 0.68$
$\therefore v=348.16\;m/s$
$(b)$ ધ્વનિનો હવામાં વેગ $v \propto \sqrt{ T }$
$\therefore \frac{v_{20}}{v_{0}}=\sqrt{\frac{ T _{20}}{ T _{0}}}=\sqrt{\frac{273+20}{273+0}}=\sqrt{\frac{293}{273}}$
$\therefore v_{0}=v_{20} \times \sqrt{\frac{273}{293}}$
$=348.16 \times \sqrt{0.932}$
$=348.16 \times 0.965$
$=335.97$
$\therefore v_0\approx 336\;ms ^{-1}$
$0^{\circ}\;C$ તાપમાને હવામાં ધ્વનિનો વેગ $336\,m / s$
$(c)$ પાણી કરતાં પારાની ધનતા વધારે હોવાથી નળીમાં પાણીના બદલે પારો ભરવામાં આવે, તો વધારે પ્રબળતાવાળો ધ્વનિ સાંભળી શકીએ કારણ કે, પારા કરતાં પાણીની ઘનતા ઓછી હોવાથી ધ્વનિ તરંગોનું સંપૂર્ણ પરાવર્તન થાય.
