সৃজনশীলঃ ‘রেললাইনের ট্রাফিক সিগন্যালে…’ রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ ২০২৬ – তরঙ্গ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

আমরা জানি, কোনো তরল ও কঠিন পদার্থের মধ্যকার স্পর্শকোণ সূক্ষ্মকোণ অর্থাৎ 90° এর কম হলে ঐ তরল পদার্থ কঠিন পদার্থকে ভিজাবে। আবার, তরল ও কঠিন পদার্থের মধ্যকার স্পর্শকোণ স্থূলকোণ অর্থাৎ 90° এর চেয়ে বেশি হলে ঐ তরল পদার্থ কঠিন পদার্থটিকে ভিজাবে না। কচু পাতার সাথে পানির স্পর্শ কোণ 90° এর চেয়ে বেশি হয়। তাই পানি কচু পাতাকে ভিজাতে পারে না এবং কচু পাতার গায়ে পানি লাগে না। আর কাচের সাথে পানির স্পর্শ কোণ 90° এর চেয়ে কম। এ কারণে পানি কাচকে ভিজায় এবং কাচের গায়ে পানি লেগে থাকে।

উদ্দীপক হতে, তরঙ্গের সমীকরণ, $y=0.05\sin 2\pi (200t-\frac{x}{1.7})m$

আমরা জানি, $y=A\sin (2\pi ft-\frac{2\pi x}{\lambda })$
বা, $y=A\sin 2\pi (ft-\frac{x}{\lambda })$
$\therefore f=200$ এবং $\lambda =1.7$
$\therefore$ বেগ, $v=f\lambda =200\times 1.7=340m{s}^{-1}$

অতএব, মাইক থেকে নির্গত শব্দের বেগ $340m{s}^{-1}$ ।

উদ্দীপক হতে, মাইকের শব্দের তীব্রতা, $I_1={10}^{-3}{\mathrm{Wm}}^{-2}$
ট্রাকের হর্নের তীব্রতা লেভেল, ${\beta }_1=110\mathrm{dB}$

∴ ট্রাকের হর্নের তীব্রতা, $I_2$ হলে,

${\beta }_1=10\log \left(\frac{I_2}{I_0}\right)$

বা, $110=10\log \left(\frac{I_2}{{10}^{-12}}\right)$
বা, $I_2={10}^{-12}\times {10}^{11}=0.1{\mathrm{Wm}}^{-2}$

∴ মোট তীব্রতা, $I=I_1+I_2={10}^{-3}+0.1=0.101{\mathrm{Wm}}^{-2}$

∴ সন্মিলিত তীব্রতা লেভেল,

$\beta =10\log \left(\frac{1}{I_0}\right)=10\log \left(\frac{0.101}{{10}^{-12}}\right)=110.04\mathrm{dB}$

আমরা জানি, শ্রবণসীমার সহনীয় মাত্রা 120 dB অতএব, সম্মিলিত শব্দের তীব্রতা লেভেল কানে সহনীয় হবে।