সৃজনশীলঃ ‘হাইড্রোজেন গ্যাস দ্বারা…’ রংপুর সরকারি কলেজ রাজশাহী ক্যাডেট কলেজ ২০২৬ – তরঙ্গ ও শব্দ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

শব্দের বেগ বায়ুর তাপমাত্রা ও আর্দ্রতার উপর নির্ভর করে। বায়ুর তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা যত বাড়ে বায়ুতে শব্দের বেগও তত বাড়ে। শীতকালে বায়ুর তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা কম থাকে অন্যদিকে বর্ষাকালে বায়ুর তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা বেশি থাকে। এজন্য শীতকাল অপেক্ষা বর্ষাকালে শব্দ দ্রুত শোনা যায়।

এখানে, হাইড্রোজেন গ্যাসে শব্দের বেগ, $v=1284m{s}^{-1}$
প্রতিধ্বনি শোনার ন্যূনতম সময়, $t=0.1s$
প্রতিধ্বনি শোনার ন্যূনতম দূরত্ব, $d=$ ?

আমরা জানি, $d=\frac{\mathrm{vt}}{2}=\frac{1284\times 0.1}{2}=64.2m$

অতএব, হাইড্রোজেন গ্যাসে প্রতিধ্বনি শোনার ন্যূনতম দূরত্ব $64.2m.$

এখানে,
পাইপের দৈর্ঘ্য, $L=50m$
হাইড্রোজেন গ্যাসে শব্দের বেগ, $v=1284m{s}^{-1}$
ধরি, 50 m দূরত্ব অতিক্রম করতে হাইড্রোজেন মাধ্যমে ও ধাতব মাধ্যমে যথাক্রমে $t_1$ ও $t_2$ সময় লাগে।

এখন, $L=v{t}_1$

বা, $t_1=\frac{50}{1284}=0.03896s$

ধাতব মাধ্যমে শব্দের বেগ $v^{\prime }$ হলে, $L=v^{\prime }{t}_2$ বা, $t_2=\frac{50}{v^{\prime }}s$

 ‍প্রশ্নমতে, $t_1-t_2=0.029$

বা, $0.03896-\frac{50}{v^{\prime }}=0.029$

বা, $\frac{50}{v^{\prime }}=0.03896-0.029$

বা, $v^{\prime }=\frac{50}{0.00996}$

∴ $v^{\prime }=5020m{s}^{-1}($ প্রায় $)$ যা উদ্দীপক অনুযায়ী লোহার শব্দের বেগের $\left(5130m{s}^{-1}\right)$ বেগের কাছাকাছি। সুতরাং, পাইপটি লোহার ছিল বলে আমরা ধরে নিতে পারি।