ইসহাক · ১ম পত্র · অধ্যায় ৯
তরঙ্গ — গাণিতিক সমস্যা
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, f = 320 Hz
বায়ুতে শব্দের বেগ, va = 345 m s−1
তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য, λw − λa = 3.9 m
পানিতে শব্দের বেগ, vw = ?
আমরা জানি, v = fλ
বায়ুতে, λa = vaf = 345320 = 1.078 m
পানিতে, λw = λa + 3.9
= 1.078 + 3.9 = 4.978 m
∴ vw = fλw
= 320 × 4.978
= 1593 m s−1
দেওয়া আছে,
A মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λA = 0.1 m
B মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λB = 0.15 m
A মাধ্যমে বেগ, vA = 330 m s−1
সময়, t = 6 s
B মাধ্যমে দূরত্ব, s = ?
আমরা জানি, v = fλ
∴ কম্পাঙ্ক, f = vAλA = 3300.1 = 3300 Hz
কম্পাঙ্ক মাধ্যমভেদে একই থাকে, তাই
vB = fλB = 3300 × 0.15 = 495 m s−1
∴ s = vBt
= 495 × 6
= 2970 m
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্কের পার্থক্য, f2 − f1 = 118 Hz
2λ1 = 3λ2
কম্পাঙ্ক, f1 = ?, f2 = ?
2λ1 = 3λ2 থেকে, λ1λ2 = 32
আমরা জানি, v = fλ; একই মাধ্যমে v স্থির, তাই f ∝ 1λ
∴ f1f2 = λ2λ1 = 23 বা, f1 = 23f2
এখন, f2 − 23f2 = 118
বা, 13f2 = 118
∴ f2 = 354 Hz
f1 = 354 − 118 = 236 Hz
দেওয়া আছে,
কম্পন সংখ্যা, N = 30
অতিক্রান্ত দূরত্ব, s = 24 m
শব্দের বেগ, v = 332 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ?
উৎসের একটি পূর্ণ কম্পনে তরঙ্গ এক তরঙ্গদৈর্ঘ্য অগ্রসর হয়।
∴ λ = sN = 2430 = 0.8 m
আমরা জানি, v = fλ
∴ f = vλ = 3320.8
= 415 Hz
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, f1 = 128 Hz, f2 = 384 Hz
তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুপাত, λ1λ2 = ?
আমরা জানি, v = fλ
একই মাধ্যমে v সমান, তাই f1λ1 = f2λ2
∴ λ1λ2 = f2f1 = 384128
= 3:1
দেওয়া আছে,
কম্পন সংখ্যা, N = 200
অতিক্রান্ত দূরত্ব, s = 140 m
কম্পাঙ্ক, f = 500 Hz
শব্দের বেগ, v = ?
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = sN = 140200 = 0.7 m
আমরা জানি, v = fλ
= 500 × 0.7
= 350 m s−1
দেওয়া আছে,
কণাদ্বয়ের দূরত্ব, x = 16 m
অর্ধকম্পনের পার্থক্য = 24টি = 12টি পূর্ণকম্পন
তরঙ্গবেগ, v = 330 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ?
দূরের কণা যতগুলো পূর্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পিছিয়ে থাকে, ততগুলো পূর্ণকম্পন কম দেয়।
∴ 16 = 12λ
বা, λ = 1612 = 43 m
আমরা জানি, v = fλ
∴ f = vλ = 330 × 34
= 247.5 Hz ≈ 248 Hz
দেওয়া আছে,
প্রতিটি তরঙ্গের বিস্তার, a = 0.06 m
কম্পাঙ্ক, f = 100 Hz
দশা পার্থক্য, δ = 60°
লব্ধি কম্পাঙ্ক ও লব্ধি বিস্তার A = ?
তরঙ্গ দুটি, y1 = asin ωt, y2 = asin (ωt + δ)
লব্ধি সরণ, y = y1 + y2
= 2acos δ2sin ωt + δ2
এখানে ω অপরিবর্তিত, তাই লব্ধি কম্পাঙ্ক f = 100 Hz
লব্ধি বিস্তার, A = 2acos δ2
= 2 × 0.06 × cos 30°
= 0.12 × 0.866
= 0.104 m
দেওয়া আছে,
প্রথম মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ1 = 5 cm = 0.05 m
প্রথম মাধ্যমে বেগ, v1 = 350 m s−1
দ্বিতীয় মাধ্যমে বেগ, v2 = 332.5 m s−1
কম্পন সংখ্যা, N = 100
দূরত্ব, s = ?
আমরা জানি, v = fλ
∴ f = v1λ1 = 3500.05 = 7000 Hz
দ্বিতীয় মাধ্যমে, λ2 = v2f = 332.57000
= 0.0475 m
100 কম্পনে দূরত্ব, s = Nλ2
= 100 × 0.0475
= 4.75 m
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, f = 500 Hz
বেগ, v = 350 m s−1
দশা পার্থক্য, δ = 60° = π3 rad
সময়ের ব্যবধান, Δt = 10−3 s
দূরত্ব Δx = ?, সময়জনিত দশা পার্থক্য δ′ = ?
আমরা জানি, v = fλ
∴ λ = 350500 = 0.7 m
আবার, দশা পার্থক্য, δ = 2πλΔx
∴ Δx = λδ2π = 0.72π × π3
= 0.76
= 0.1167 m
সময়ের ব্যবধানে দশা পার্থক্য, δ′ = 2πTΔt = 2πfΔt
= 2π × 500 × 10−3
= π rad
দেওয়া আছে,
কণাদ্বয়ের দূরত্ব, Δx = 0.65 m
দশা পার্থক্য, δ = 6.28 rad = 2π rad
তরঙ্গবেগ, v = 332.8 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, δ = 2πλΔx
∴ λ = 2πΔxδ = 2π × 0.652π
= 0.65 m
আবার, v = fλ
∴ f = vλ = 332.80.65
= 512 Hz
দেওয়া আছে,
কণাদ্বয়ের দূরত্ব, Δx = 0.175 m
দশা পার্থক্য, δ = 1.57 rad
কম্পাঙ্ক, f = 470 Hz
তরঙ্গবেগ, v = ?
আমরা জানি, δ = 2πλΔx
∴ λ = 2πΔxδ
= 2 × 3.1416 × 0.1751.57
= 0.70 m
আবার, v = fλ
= 470 × 0.70
= 329.2 m s−1
দেওয়া আছে,
B মাধ্যমে বেগ, vB = 380 m s−1
A মাধ্যমে বেগ, vA = 5vB = 1900 m s−1
তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য, λA − λB = 4 m
কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, λ = vf
∴ λA − λB = vA − vBf
বা, 4 = 1900 − 380f
∴ f = 15204
= 380 Hz
দেওয়া আছে,
পর পর দুটি বিপরীত দশার কণার দূরত্ব = 0.6 m
কম্পাঙ্ক, f = 300 Hz
শব্দের বেগ, v = ?
পর পর দুটি বিপরীত দশার কণার দূরত্ব = λ2
∴ λ2 = 0.6 বা, λ = 1.2 m
আমরা জানি, v = fλ
= 300 × 1.2
= 360 m s−1
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, f = 264 Hz
দূরত্ব, s = 42.5 m
শব্দের বেগ, v = 340 m s−1
কম্পন সংখ্যা, N = ?
শব্দ পৌঁছানোর সময়, t = sv = 42.5340 = 0.125 s
আমরা জানি, কম্পন সংখ্যা, N = ft
= 264 × 0.125
= 33
দেওয়া আছে,
পর্যায়কাল, T1 = 0.008 s, T2 = 0.0025 s, T3 = 0.00125 s
তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুপাত = ?
আমরা জানি, λ = vT
একই মাধ্যমে v সমান, তাই λ ∝ T
∴ λ1:λ2:λ3 = 0.008:0.0025:0.00125
= 6.4:2:1
= 32:10:5
দেওয়া আছে,
উৎস থেকে দূরত্ব, x = 5 m
সময়, t = T6
সরণ, y = a2
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = ?
আমরা জানি, অগ্রগামী তরঙ্গের সমীকরণ,
y = asin 2πtT − xλ
মান বসিয়ে, a2 = asin 2π16 − 5λ
বা, sin 2π16 − 5λ = 12 = sin π6
বা, π3 − 10πλ = π6
বা, 10πλ = π6
∴ λ = 60 m
দেওয়া আছে,
কম্পাঙ্ক, f = 256 Hz
তরঙ্গবেগ, v = 320 m s−1
কণাদ্বয়ের দূরত্ব, Δx = 30 cm = 0.3 m
λ = ?, T = ?, দশা পার্থক্য δ = ?
আমরা জানি, v = fλ
∴ λ = vf = 320256
= 1.25 m = 125 cm
পর্যায়কাল, T = 1f = 1256
= 0.0039 s
দশা পার্থক্য, δ = 2πλΔx
= 2π × 0.31.25
= 12π25 rad
দেওয়া আছে,
তরঙ্গের সমীকরণ, y = 1.15sin (2000t + 0.01x)
বিস্তার a, কম্পাঙ্ক f, তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ, বেগ v = ?
আমরা জানি, অগ্রগামী তরঙ্গের আদর্শ সমীকরণ, y = asin (ωt + kx)
তুলনা করে, a = 1.15 m, ω = 2000 rad s−1, k = 0.01 m−1
কম্পাঙ্ক, f = ω2π = 20002 × 3.1416
= 318.3 Hz
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 2πk = 2 × 3.14160.01
= 628 m
তরঙ্গ বেগ, v = ωk = 20000.01
= 2 × 105 m s−1
দেওয়া আছে,
y = 0.9sin πx15 + 2t0.3, x ও y cm-এ
বিস্তার, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বেগ, পর্যায়কাল = ?
প্রদত্ত সমীকরণকে লিখি, y = 0.9sin 2πx30 + t0.3
আমরা জানি, y = asin 2πxλ + tT
তুলনা করে,
বিস্তার, a = 0.9 cm
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 30 cm
পর্যায়কাল, T = 0.3 s
তরঙ্গ বেগ, v = λT = 300.3
= 100 cm s−1 = 1 m s−1
লক্ষ করো: বইয়ে বেগ 10 m s−1 লেখা, কিন্তু λ = 30 cm ও T = 0.3 s থেকে সঠিক বেগ 100 cm s−1 = 1 m s−1।
দেওয়া আছে,
y = 10sin 2πt0.02 − x15
বিস্তার, কম্পাঙ্ক, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বেগ, পর্যায়কাল = ?
আমরা জানি, y = asin 2πtT − xλ
তুলনা করে,
বিস্তার, a = 10 m
পর্যায়কাল, T = 0.02 s
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 15 m
কম্পাঙ্ক, f = 1T = 10.02 = 50 Hz
তরঙ্গ বেগ, v = fλ = 50 × 15
= 750 m s−1
দেওয়া আছে,
y = 0.00237sin (72.1x − 2.72t) (S.I. এককে)
বিস্তার, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বেগ, পর্যায়কাল = ?
আমরা জানি, y = asin (kx − ωt)
তুলনা করে, a = 0.00237 m, k = 72.1 m−1, ω = 2.72 rad s−1
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 2πk = 2 × 3.141672.1
= 0.0871 m
বেগ, v = ωk = 2.7272.1
= 0.0377 m s−1
পর্যায়কাল, T = 2πω = 2 × 3.14162.72
= 2.31 s
লক্ষ করো: বইয়ে বেগ 0.0375 m s−1 লেখা, কিন্তু 2.7272.1 = 0.0377 m s−1 (বইয়ের নিজের λ ও T থেকেও 0.08712.31 = 0.0377)।
দেওয়া আছে,
y = 1.15sin (200t + 0.01x) (S.I. এককে ধরে)
বেগ, কম্পাঙ্ক, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বিস্তার = ?
আমরা জানি, y = asin (ωt + kx)
তুলনা করে, a = 1.15 m, ω = 200 rad s−1, k = 0.01 m−1
তরঙ্গ বেগ, v = ωk = 2000.01
= 2 × 104 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ω2π = 2002 × 3.1416
= 31.8 Hz
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = 2πk = 2 × 3.14160.01
= 628 m
বিস্তার, a = 1.15 m
লক্ষ করো: বইয়ে বেগ 2 × 105 m s−1 ও কম্পাঙ্ক 318.5 Hz লেখা — এগুলো ১৯ নং-এর মতো ω = 2000 ধরে হয়; প্রশ্নে 200t থাকায় সঠিক উত্তর 2 × 104 m s−1 ও 31.8 Hz।
দেওয়া আছে,
y = y0sin 2πft − xλ
শর্ত: কণার সর্বাধিক বেগ = 4 × তরঙ্গবেগ
কণার বেগ, u = dydt = 2πfy0cos 2πft − xλ
cos-এর সর্বোচ্চ মান 1, তাই সর্বাধিক কণা বেগ,
umax = 2πfy0
তরঙ্গবেগ, v = fλ
শর্তমতে, umax = 4v
বা, 2πfy0 = 4fλ
বা, λ = 2πy04
∴ λ = 12πy0 (প্রমাণিত)
লক্ষ করো: প্রশ্নে “y = 12πy0” ছাপা, কিন্তু প্রমাণযোগ্য সম্পর্কটি হলো তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = 12πy0 — λ-এর জায়গায় y ছাপার ভুল।
দেওয়া আছে,
y = 0.1sin (400πt − 1.25πx)
বিন্দুদ্বয়ের অবস্থান, x1 = 0.2 m, x2 = 1 m
f = ?, λ = ?, v = ?, δ = ?
আমরা জানি, y = asin (ωt − kx)
তুলনা করে, ω = 400π rad s−1, k = 1.25π m−1
(i) f = ω2π = 400π2π
= 200 Hz
(ii) λ = 2πk = 2π1.25π
= 1.6 m
(iii) v = fλ = 200 × 1.6
= 320 m s−1
(iv) δ = kx2 − x1
= 1.25π × (1 − 0.2)
= π rad
দেওয়া আছে,
y = 2.5sin 400t − 0.68x + π2 (S.I. এককে ধরে)
দূরত্ব, Δx = 20 cm = 0.2 m
সময়, Δt = 4 × 10−4 s
তরঙ্গের দশা, φ = 400t − 0.68x + π2
(i) t = 0, x = 0 বসিয়ে,
φ = 0 − 0 + π2 = π2 rad
(ii) একই মুহূর্তে দুটি বিন্দুর দশা পার্থক্য,
δ = 0.68 × Δx = 0.68 × 0.2
= 0.136 rad
(iii) একই বিন্দুতে সময়ের ব্যবধানে দশার পরিবর্তন,
Δφ = 400 × Δt = 400 × 4 × 10−4
= 0.16 rad
লক্ষ করো: (ii)-এ বইয়ে 13.6 rad লেখা, যা x-কে cm এককে ধরে (0.68 × 20) পাওয়া; সমীকরণে একক উল্লেখ না থাকায় S.I. এককে সঠিক উত্তর 0.136 rad।
দেওয়া আছে,
y = 7sin π(t − 0.005x) cm
সর্বাধিক সরণ, বেগ, ত্বরণ = ?
আমরা জানি, y = asin (ωt − kx)
তুলনা করে, a = 7 cm, ω = π rad s−1
সর্বাধিক সরণ = a = 7 cm
সর্বাধিক বেগ, umax = aω
= 7 × 3.1416
= 22 cm s−1
সর্বাধিক ত্বরণ, amax = −aω2
= −7 × (3.1416)2
= −69.1 cm s−2
দেওয়া আছে,
y = 0.1sin π2(200t − x) cm
তরঙ্গের দশা, φ = π2(200t − x)
(i) x = 2, t = 0 বসিয়ে,
φ = π2(0 − 2) = −π
অর্থাৎ, দশার মান 180°
(ii) Δx = 8 cm হলে দশা পার্থক্য,
δ = π2 × 8 = 4π
4π হলো দুটি পূর্ণ আবর্তন, তাই কার্যকর দশা পার্থক্য 0°
(iii) Δt = 0.005 s-এ দশার পরিবর্তন,
Δφ = π2 × 200 × 0.005
= π2 = 90°
দেওয়া আছে,
x = 100cos 5πt + π4 m
সময়, t = 2 s
সরণ, বেগ, ত্বরণ = ?
t = 2 s-এ দশা, 5π × 2 + π4 = 10π + π4
cos 10π + π4 = cos π4 = 0.7071
sin 10π + π4 = sin π4 = 0.7071
(ক) সরণ, x = 100 × 0.7071
= 70.71 m
(খ) বেগ, v = dxdt = −100 × 5πsin 5πt + π4
= −500 × 3.1416 × 0.7071
= −1110.7 m s−1
(গ) ত্বরণ, a = dvdt = −ω2x
= −(5π)2 × 70.71
= −17447 m s−2
লক্ষ করো: বইয়ের উত্তর (7.07 m, 111.07 m s−1, 1744.71 m s−2) বিস্তার 10 m ধরলে মেলে; প্রশ্নে বিস্তার 100 m দেওয়া, তাই সঠিক মান এর 10 গুণ।
দেওয়া আছে,
প্রথম শলাকা, f1 = 512 Hz, বীট = 4
দ্বিতীয় শলাকা, f2 = 514 Hz, বীট = 6
সুরটির কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, বীট সংখ্যা = f − f1
প্রথম শর্তে, f = 512 ± 4 = 516 বা 508 Hz
দ্বিতীয় শর্তে, f = 514 ± 6 = 520 বা 508 Hz
দুই শর্তেই মেলে, তাই f = 508 Hz
দেওয়া আছে,
পরপর দুটি তরঙ্গশীর্ষের দূরত্ব, λ = 20 m
তরঙ্গবেগ, v = 18 km h−1 = 18 × 10003600 = 5 m s−1
ওপর-নিচে মোট সরণ = 4 m, তাই বিস্তার a = 2 m
সর্বোচ্চ উল্লম্ব বেগ, umax = ?
আমরা জানি, v = fλ
∴ f = vλ = 520 = 0.25 Hz
সর্বোচ্চ বেগ, umax = aω = a × 2πf
= 2 × 2 × 3.1416 × 0.25
= 3.14 m s−1
দেওয়া আছে,
y = 5cos π3xsin 40πt (x, y cm-এ; t s-এ)
উপাদান তরঙ্গের বিস্তার a = ?, বেগ v = ?
আমরা জানি, স্থির তরঙ্গের সমীকরণ, y = 2acos kxsin ωt
তুলনা করে, 2a = 5 cm, k = π3 cm−1, ω = 40π rad s−1
∴ বিস্তার, a = 52 = 2.5 cm
বেগ, v = ωk = 40ππ/3
= 120 cm s−1
দেওয়া আছে,
II0 = 100
তীব্রতা লেভেল, β = ?
আমরা জানি, β = 10log II0 dB
= 10log 100
= 10 × 2
= 20 dB
দেওয়া আছে,
তীব্রতা, I = 500 W m−2
বিস্তার, a = 0.15 m
বায়ুর ঘনত্ব, ρ = 1.29 kg m−3
শব্দের বেগ, v = 330 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, I = 2π2f2a2ρv
∴ f = I2π2a2ρv
= 5002 × (3.1416)2 × (0.15)2 × 1.29 × 330
= 500189.1
= 1.63 Hz
লক্ষ করো: বইয়ে 162 Hz লেখা, যা বিস্তার 0.15 cm (1.5 × 10−3 m) ধরলে মেলে; প্রশ্নে দেওয়া 0.15 m-এ সঠিক উত্তর 1.63 Hz — সম্ভবত বিস্তারের এককে ছাপার ভুল।
দেওয়া আছে,
প্রথম শব্দের তীব্রতা, I1 = 1 × 10−9 W m−2
লেভেলের পার্থক্য, β2 − β1 = 17 dB
দ্বিতীয় শব্দের তীব্রতা, I2 = ?
আমরা জানি, β2 − β1 = 10log I2I1
বা, 17 = 10log I2I1
বা, log I2I1 = 1.7
বা, I2I1 = 101.7 = 50.1
∴ I2 = 50.1 × 10−9
= 5 × 10−8 W m−2
দেওয়া আছে,
আদি তীব্রতা = 10−7 W m−2
নতুন তীব্রতা, I = 3 × 10−7 W m−2
প্রমাণ তীব্রতা, I0 = 10−12 W m−2
নতুন তীব্রতা লেভেল, β = ?
আমরা জানি, β = 10log II0
= 10log 3 × 10−710−12
= 10log 3 × 105
= 10 × 5.477
= 54.77 dB
দেওয়া আছে,
y = 8sin πx6cos 64πt (x, y cm-এ)
উপাদান তরঙ্গের বিস্তার, কম্পাঙ্ক ও বেগ = ?
আমরা জানি, স্থির তরঙ্গ, y = 2asin kxcos ωt
তুলনা করে, 2a = 8 cm, k = π6 cm−1, ω = 64π rad s−1
বিস্তার, a = 4 cm = 0.04 m
কম্পাঙ্ক, f = ω2π = 64π2π
= 32 Hz
বেগ, v = ωk = 64ππ/6
= 384 cm s−1 = 3.84 m s−1
দেওয়া আছে,
দূরত্ব, r = 1 km = 1000 m
তীব্রতা, I = 5.5 × 10−6 W m−2
উৎসের ক্ষমতা, P = ?
শক্তি গোলকীয়ভাবে সব দিকে ছড়ায়।
আমরা জানি, I = P4πr2
∴ P = 4πr2I
= 4 × 3.1416 × (1000)2 × 5.5 × 10−6
= 69 W
দেওয়া আছে,
লেভেলের পার্থক্য, β1 − β2 = 6 dB
তীব্রতার অনুপাত, I1I2 = ?
আমরা জানি, β1 − β2 = 10log I1I2
বা, 6 = 10log I1I2
বা, log I1I2 = 0.6
∴ I1I2 = 100.6
= 3.98
দেওয়া আছে,
শলাকার সংখ্যা, n = 24
পরপর দুটির বীট = 4
শেষ শলাকা প্রথমটির অষ্টক, f24 = 2f1
f1 = ?, f24 = ?
কম্পাঙ্ক প্রতিবার 4 Hz করে বাড়ে, তাই
f24 = f1 + (24 − 1) × 4
= f1 + 92
শর্তমতে, 2f1 = f1 + 92
∴ f1 = 92 Hz
f24 = 2 × 92 = 184 Hz
দেওয়া আছে,
আদি তীব্রতা = 10−7 W m−2
নতুন তীব্রতা, I = 2 × 10−7 W m−2
I0 = 10−12 W m−2
নতুন লেভেল, β = ?
আমরা জানি, β = 10log II0
= 10log 2 × 10−710−12
= 10log 2 × 105
= 10 × 5.301
= 53.01 dB
দেওয়া আছে,
ভ্যাকুয়াম ক্লিনারের লেভেল, β1 = 86 dB
টিভির লেভেল, β2 = 84 dB
I0 = 10−12 W m−2
সম্মিলিত লেভেল, β = ?
আমরা জানি, β = 10log II0 বা, I = I0 × 10β/10
I1 = 10−12 × 108.6 = 3.98 × 10−4 W m−2
I2 = 10−12 × 108.4 = 2.51 × 10−4 W m−2
মোট তীব্রতা, I = I1 + I2
= 6.49 × 10−4 W m−2
∴ β = 10log 6.49 × 10−410−12
= 10log 6.49 × 108
= 88.12 dB
দেওয়া আছে,
তারের দৈর্ঘ্য, L = 10 m
লুপের সংখ্যা = 5
তরঙ্গ বেগ, v = 20 m s−1
কম্পাঙ্ক, f = ?
স্থির তরঙ্গে প্রতিটি লুপের দৈর্ঘ্য λ2
∴ 5 × λ2 = 10 বা, λ = 4 m
আমরা জানি, v = fλ
∴ f = vλ = 204
= 5 Hz
দেওয়া আছে,
বীট সংখ্যা = 8
প্রথম শলাকার জন্য বায়ুস্তম্ভ, L1 = 32 cm
দ্বিতীয় শলাকার জন্য বায়ুস্তম্ভ, L2 = 33 cm
f1 = ?, f2 = ?
আমরা জানি, একমুখ বন্ধ নলে, f = v4L
অর্থাৎ, f ∝ 1L, তাই f1 > f2 এবং f1L1 = f2L2
∴ f2 = 3233f1
আবার, f1 − f2 = 8
বা, f1 − 3233f1 = 8
বা, f133 = 8
∴ f1 = 264 Hz
f2 = 264 − 8 = 256 Hz
দেওয়া আছে,
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ1 = 1 m, λ2 = 1.01 m
বীট সংখ্যা = 6 s−1
শব্দের বেগ, v = ?
আমরা জানি, f = vλ; বীট সংখ্যা = f1 − f2
∴ vλ1 − vλ2 = 6
বা, v11 − 11.01 = 6
বা, v × 0.011.01 = 6
∴ v = 6 × 1.010.01
= 606 m s−1
লক্ষ করো: বইয়ে 60.6 m s−1 লেখা, কিন্তু প্রদত্ত মানে সঠিক উত্তর 606 m s−1 — দশমিক বিন্দুতে ছাপার ভুল।
দেওয়া আছে,
I1 = 10−12 W m−2, I2 = 10−10 W m−2
লেভেলের পার্থক্য = ?
আমরা জানি, Δβ = log I2I1 bel
= log 10−1010−12
= log 100
= 2 bel
= 2 × 10 = 20 dB
দেওয়া আছে,
ফর্কের কম্পাঙ্ক, f = 256 Hz (নিম্নতর)
বীট সংখ্যা = 8
পাইপের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন = ?
ফর্কের কম্পাঙ্ক নিম্নতর, তাই পাইপের কম্পাঙ্ক, f1 = 256 + 8 = 264 Hz
সমসুর করতে পাইপের কম্পাঙ্ক হতে হবে, f2 = 256 Hz
আমরা জানি, খোলা পাইপে f = v2L, তাই f ∝ 1L
∴ L2L1 = f1f2 = 264256
= 1 + 8256 = 1 + 132
অর্থাৎ, পাইপের দৈর্ঘ্য 132 অংশ বৃদ্ধি করতে হবে।
দেওয়া আছে,
নলের দৈর্ঘ্য, L = 48 cm = 0.48 m
মূলসুরের কম্পাঙ্ক, f = 320 Hz
শব্দের বেগ, v = 320 m s−1
নলের ব্যাস d = ?, বন্ধ নলের মূলসুর f′ = ?
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, λ = vf = 320320 = 1 m
আমরা জানি, খোলা নলে প্রান্ত সংশোধনসহ, λ2 = L + 2e, যেখানে e = 0.3d
∴ 0.5 = 0.48 + 2e
বা, e = 0.01 m
∴ d = e0.3 = 0.010.3
= 0.0333 m = 3.33 cm
একমুখ বন্ধ নলে, λ′4 = L + e = 0.48 + 0.01 = 0.49 m
∴ f′ = v4(L + e) = 3204 × 0.49
= 163.3 Hz
দেওয়া আছে,
তারের দৈর্ঘ্য, L1 = 78 cm, L2 = 80 cm
বীট সংখ্যা = 4
শলাকার কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, একই টানে, f ∝ 1L; ছোট তারের কম্পাঙ্ক বেশি।
∴ 78 cm তারের কম্পাঙ্ক = f + 4
80 cm তারের কম্পাঙ্ক = f − 4
fL ধ্রুবক, তাই (f + 4) × 78 = (f − 4) × 80
বা, 78f + 312 = 80f − 320
বা, 2f = 632
∴ f = 316 Hz
দেওয়া আছে,
আদি দৈর্ঘ্য, L1 = 60 cm, আদি কম্পাঙ্ক, f1 = 120 Hz
নতুন দৈর্ঘ্য, L2 = 40 cm
নতুন টান, T2 = 4T1
নতুন কম্পাঙ্ক, f2 = ?
আমরা জানি, f = 12LTμ, অর্থাৎ f ∝ TL
∴ f2f1 = L1L2T2T1
= 6040 × 4 = 1.5 × 2 = 3
∴ f2 = 3 × 120
= 360 Hz
দেওয়া আছে,
একটি তারের টান বৃদ্ধি = 2.01%, তাই T2 = 1.0201T1
বীট সংখ্যা = 3
প্রারম্ভিক কম্পাঙ্ক, f = ?
আমরা জানি, f ∝ T
∴ টান বাড়ানো তারের কম্পাঙ্ক, f′ = fT2T1
= f1.0201 = 1.01f
বীট সংখ্যা, f′ − f = 3
বা, 1.01f − f = 3
বা, 0.01f = 3
∴ f = 300 Hz
লক্ষ করো: বইয়ে 303 Hz লেখা — এটা টান বাড়ানোর পর তারের কম্পাঙ্ক; প্রারম্ভিক কম্পাঙ্ক 300 Hz।
দেওয়া আছে,
বন্ধ নলের তৃতীয় সমমেল − খোলা নলের মূলসুর = 100 Hz
খোলা নলের মূলসুর, fo = ?
ধরি, নলের দৈর্ঘ্য L, শব্দের বেগ v।
আমরা জানি, খোলা নলের মূলসুর, fo = v2L
বন্ধ নলের তৃতীয় সমমেল, f3 = 3v4L
শর্তমতে, 3v4L − v2L = 100
বা, 3v − 2v4L = 100
বা, v4L = 100
∴ fo = v2L = 2 × 100
= 200 Hz
দেওয়া আছে,
y1 = 0.4sin π(10t − x), y2 = 0.3sin π(10t − x + 2.25)
বিস্তার, a1 = 0.4, a2 = 0.3
দশা পার্থক্য δ = ?, তীব্রতার অনুপাত = ?
দশা পার্থক্য, δ = π(10t − x + 2.25) − π(10t − x)
= 2.25π rad (অর্থাৎ 2π + π4)
আমরা জানি, তীব্রতা ∝ (বিস্তার)2
∴ I1I2 = a1a22 = 0.40.32
= 169
∴ I1:I2 = 16:9
দেওয়া আছে,
আদি দৈর্ঘ্য, L1 = 60 cm
নতুন টান, T2 = 12T1
কম্পাঙ্ক একই থাকবে
নতুন দৈর্ঘ্য, L2 = ?
আমরা জানি, f = 12LTμ
f ও μ অপরিবর্তিত থাকলে, L ∝ T
∴ L2L1 = T2T1 = 12
∴ L2 = 602 = 601.414
= 42.4 cm = 0.42 m
দেওয়া আছে,
দৈর্ঘ্য অপরিবর্তিত, L2 = L1
নতুন টান, T2 = 4T1
কম্পাঙ্কের পরিবর্তন = ?
আমরা জানি, f = 12LTμ; L ও μ স্থির হলে f ∝ T
∴ f2f1 = T2T1 = 4 = 2
∴ f2 = 2f1
কম্পাঙ্কের পরিবর্তন = f2 − f1 = 2f1 − f1 = f1
অর্থাৎ, পরিবর্তন প্রাথমিক কম্পাঙ্কের সমান হবে (কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ হবে)।