সৃজনশীলঃ ‘শিক্ষার্থী হাসান পরীক্ষাগারে…’ ২০২৬ – তরঙ্গ ও শব্দ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

আমাদের শব্দানুভূতির স্থায়িত্বকাল 0.1 s। কোনো উৎস থেকে সৃষ্ট শব্দ যদি দূরবর্তী কোনো মাধ্যমে বাধা পেয়ে উৎসের কাছে ফিরে আসে তখন মূল ধ্বনির যে পুনরাবৃত্তি হয় তাকে শব্দের প্রতিধ্বনি বলে। প্রতিধ্বনি শোনার জন্য মূলধ্বনি ও প্রতিধ্বনি শোনার মধ্যবর্তী সময়ের পার্থক্য অন্তত 0.1 সেকেন্ড হওয়া প্রয়োজন। 0.1 সেকেন্ডের চেয়ে কম সময়ে আগত প্রতিফলিত শব্দের প্রতিধ্বনি শোনা যাবে না। এ কারণে সকল প্রতিফলিত শব্দের প্রতিধ্বনি শোনা যায় না।

উদ্দীপক হতে, $2.5{\lambda }_A=5\mathrm{cm}$

$\therefore {\lambda }_A=2\mathrm{cm}=0.02m$
$\therefore 50$ টি পূর্ণ কম্পনে অতিক্রান্ত দূরত্ব $=50\times {\lambda }_A$
$=50\times 0.02=1m$

অতএব, A সুরশালাকার 50 টি পূর্ণ কম্পনে সৃষ্ট শব্দ তরঙ্গের অতিক্রান্ত দূরত্ব 1 m।

এখানে, তাপমাত্রা, $T={20}^{\circ }C=(273+20)K=293K$

$\therefore$ বায়ুর তাপমাত্রায় শব্দের বেগ,

$v=v_0\times \sqrt{\frac{T}{T_0}}=330\times \sqrt{\frac{293}{273}}=341.87m{s}^{-1}$

A হতে প্রতিফলক পৃষ্ঠে শব্দ পৌছাতে সময়, $t=6s$

A হতে প্রতিফলকের দূরত্ব, $d=$ ?

আমরা জানি, $d=\mathrm{vt}=341.87\times 6=2051.22m$

অতএব, A হতে প্রতিফলকের দূরত্ব 2051.22 m.

উদ্দীপকের A সুরশলাকার ক্ষেত্রে,

$2.5{\lambda }_A=5\mathrm{cm}$

বা, ${\lambda }_A=2\mathrm{cm}=0.02m$

এবং B সুরশলাকার ক্ষেত্রে,

$3.5{\lambda }_B=5\mathrm{cm}$

বা, ${\lambda }_B=1.43\mathrm{cm}=0.0143m$

এখন, A হতে সৃষ্ট শব্দের কম্পাঙ্ক, $f_A=\frac{v}{{\lambda }_A}=\frac{341.87}{0.02}=17093.5\mathrm{Hz}$

এবং B হতে সৃষ্ট শব্দের কম্পাঙ্ক, $f_B=\frac{v}{{\lambda }_B}=\frac{341.87}{0.0143}=23906.99\mathrm{Hz}$

আমরা জানি, মানুষের শ্রবণসীমা ( $20\mathrm{Hz}-20,000\mathrm{Hz}$ )

এখানে, $20\mathrm{Hz}<f_A<20,000\mathrm{Hz}$ কিন্তু $f_B>20,000\mathrm{Hz}$

সুতরাং, উদ্দীপকের আলোকে A উৎস থেকে সৃষ্ট শব্দ হাসানের পক্ষে শোনা সম্ভব।