সৃজনশীলঃ ‘বস্তুটি একটি নির্দিষ্ট…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৩ – তরঙ্গ ও শব্দ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

প্রতিধ্বনি শোনার জন্য উৎস হতে শব্দ প্রতিফলকে গিয়ে পুনরায় প্রতিফলকে ফেরত আসতে ন্যূনতম 0.1 s সময় লাগতে হবে। $0^{\circ }C$ তাপমাত্রায় বাতাসে শব্দের বেগ $330{\mathrm{ms}}^{-1}$ হওয়ায় প্রতিফলিত শব্দের প্রতিধ্বনি শুনতে হলে শব্দের উৎস ও প্রতিফলকের মধ্যবর্তী ন্যূনতম দূরত্ব হবে $\frac{330\times 0.1}{2}$ বা 16.5 m । অন্যদিকে যদি বাতাসের তাপমাত্রা বাড়ে তাহলে শব্দ 0.1 s এ শব্দ আরো বেশি দূরত্ব অতিক্রম করবে। ফলে 16.5 m দূরত্ব অতিক্রম করতে শব্দের 0.1 s অপেক্ষা কম সময় লাগবে। একারণে উৎস ও প্রতিফলকের দূরত্ব 16.4 m হওয়া সত্ত্বেও তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে প্রতিধ্বনি শোনা যাবে না ।

দেওয়া আছে,

A মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, ${\lambda }_A=0.4m$
A মাধ্যমে তরঙ্গবেগ, $v_A=160{\mathrm{ms}}^{-1}$

আমরা জানি, $v_A=f_A{\lambda }_A$

বা, $v_A=\frac{1}{T_A}\cdot {\lambda }_A$

বা, $T_A=\frac{1}{v_A}\times {\lambda }_A$

বা, $T_A=\frac{1}{160{\mathrm{ms}}^{-1}}\times 0.4m$

$\therefore T_A=2.5\times {10}^{-3}s$

অতএব, A মাধ্যমে তরঙ্গটির পর্যায়কাল 0.0025 s ।

A মাধ্যমে 0.4 m যায় 0.0025 সেকেন্ডে

$\therefore A$ মাধ্যমে 360 m যায় $=\frac{0.0025s\times 360m}{0.4m}$

  = 2.25s

এখানে,

$\begin{array}{cc}& v_A=160{\mathrm{ms}}^{-1}\\ & {\lambda }_A=0.4m\end{array}$

আমরা জানি,

$V_A=f_A{\lambda }_A$

বা, $f_A=\frac{V_A}{{\lambda }_A}=\frac{160}{0.4}=400\mathrm{Hz}$

$\therefore f_A=f_B=400\mathrm{Hz}$

এখন, $f_B=400$
বা, $\frac{1}{T_B}=400$
বা, $T_B=\frac{1}{400}=0.0025$

B মাধ্যমে, 0.0025 s এ পূর্ণকম্পন দেয় $=1$ টি

$\therefore 1s$ এ পূর্ণকম্পন দেয় $=\frac{1}{0.0025}$ টি 
$\therefore 2.25s$ এ পূর্ণকম্পন দেয় $=\frac{2.25}{0.0025}$ টি 
$=900$ টি 

অতএব A মাধ্যমে যে সময়ে তরঙ্গটি 300 m অগ্রসর হবে সেই সময়ে B মাধ্যমে 900 টি পূর্ণকম্পন দিবে।