તમારી શાળામાં ‘પીરિયડ’ પૂરી થઈ છે તે તમને કેવી રીતે ખબર પડે છે? જ્યારે કોઈ તમારા દરવાજા પર ટકોરા મારે છે અથવા તમે દરવાજાની ઘંટડીનો અવાજ સાંભળો છો ત્યારે તમને સરળતાથી ખબર પડે છે કે કોઈ તમારા દરવાજા પર છે. મોટાભાગના સમયે તમે માત્ર પગલાંનો અવાજ સાંભળીને જ સમજી શકો છો કે કોઈ તમારી નજીક આવી રહ્યું છે.

તમે કદાચ ‘લુકાછુપી’ નામનો રમત રમ્યા હશો. આ રમતમાં એક વ્યક્તિની આંખો પર પાટો બાંધવામાં આવે છે અને તેને બાકીના ખેલાડીઓને પકડવા પડે છે. આંખો પર પાટો બાંધેલી વ્યક્તિ કેવી રીતે અનુમાન લગાવી શકે છે કે કયો ખેલાડી તેની સૌથી નજીક છે?

ધ્વનિ આપણા જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તે આપણને એકબીજા સાથે સંચાર કરવામાં મદદ કરે છે. આપણે આપણી આસપાસ વિવિધ પ્રકારના અવાજો સાંભળીએ છીએ.

તમે તમારી આસપાસ સાંભળો છો તે અવાજોની યાદી બનાવો.

તમારી શાળાના સંગીતના ઓરડામાં તમે વાંસળી, તબલા, હાર્મોનિયમ વગેરે જેવા સંગીતના વાદ્યો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા અવાજો સાંભળો છો (ફિગ. 10.1).

ધ્વનિ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે? તે એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને કેવી રીતે પ્રવાસ કરે છે? આપણે ધ્વનિ કેવી રીતે સાંભળીએ છીએ? કેટલાક અવાજો અન્ય અવાજો કરતાં વધારે મોટા કેમ હોય છે? આવા પ્રશ્નોની આ અધ્યાયમાં ચર્ચા કરીશું.

ફિગ. 10.1 : કેટલાંક સંગીતના વાદ્યો

10.1 ધ્વનિ કંપતા પદાર્થ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે

શાળાની ઘંટનો ઉપયોગ ન થતો હોય ત્યારે તેને સ્પર્શ કરો. તમને શું લાગે છે? ફરીથી જ્યારે તે અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે ત્યારે તેને સ્પર્શ કરો. શું તમે તેને કંપતો અનુભવો છો?

પ્રવૃત્તિ 10.1

એક ધાતુની પ્લેટ (અથવા કડાઈ) લો. તેને કોઈ પણ દિવાલને સ્પર્શ ન કરે તે રીતે અનુકૂળ સ્થાને લટકાવો. હવે તેને લાકડી વડે ફટકારો (ફિગ.10.2). શું તમે અવાજ સાંભળો છો? તમારી આંગળીથી પ્લેટ અથવા કડાઈને હળવેથી સ્પર્શ કરો. શું તમે કંપન અનુભવો છો?

ફિગ. 10.2 : કડાઈને ફટકારવી

ફરીથી પ્લેટને લાકડીથી ફટકારો અને ફટકાર્યા પછી તરત જ તેને તમારા હાથ વડે ચુસ્તપણે પકડી લો. શું તમે હજુ પણ અવાજ સાંભળો છો? પ્લેટ અવાજ ઉત્પન્ન કરવાનું બંધ કરે ત્યારબાદ તેને સ્પર્શ કરો. શું તમે હવે કંપન અનુભવો છો?

પ્રવૃત્તિ 10.2

એક રબરની પટ્ટી લો. તેને પેન્સિલ બૉક્સની લાંબી બાજુની આસપાસ લપેટો (ફિગ. 10.3). બૉક્સ અને તણાવેલી રબરની પટ્ટી વચ્ચે બે પેન્સિલ દાખલ કરો. હવે, રબરની પટ્ટીને મધ્યમાં ક્યાંક ખેંચો. શું તમે કોઈ અવાજ સાંભળો છો? શું પટ્ટી કંપે છે?

ફિગ. 10.3 : રબરની પટ્ટી ખેંચવી

તમે સાતમા ધોરણમાં શીખ્યા હતા તેમ, કોઈ પદાર્થની આગળ-પાછળ અથવા પાછળ-આગળની ગતિને કંપન કહેવામાં આવે છે. જ્યારે ચુસ્તપણે તણાવેલી પટ્ટીને ખેંચવામાં આવે છે, ત્યારે તે કંપે છે અને અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે તે કંપવાનું બંધ કરે છે, ત્યારે તે કોઈ અવાજ ઉત્પન્ન કરતી નથી.

પ્રવૃત્તિ 10.3

એક ધાતુની થાળી લો. તેમાં પાણી રેડો. એક ચમચી વડે તેના કિનારે ફટકારો (ફિગ. 13.4). શું તમે અવાજ સાંભળો છો? ફરીથી થાળીને ફટકારો અને પછી તેને સ્પર્શ કરો. શું તમે થાળીને કંપતી અનુભવો છો? ફરીથી થાળીને ફટકારો. પાણીની સપાટી તરફ જુઓ. શું તમે ત્યાં કોઈ તરંગો જોઈ શકો છો? હવે થાળીને પકડી લો. પાણીની સપાટી પર તમે શું ફેરફાર જોઈ શકો છો? શું તમે આ ફેરફારને સમજાવી શકો છો? શું ધ્વનિને પદાર્થના કંપન સાથે જોડવા માટે કોઈ સંકેત છે?

ફિગ. 10.4 : કંપતી થાળી પાણીમાં તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે

આપણે જોઈએ છીએ કે કંપતો પદાર્થ અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, કંપન આપણને સરળતાથી દેખાય છે. પરંતુ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તેમનું કંપનાંગ (એમ્પ્લીટ્યુડ) એટલું નાનું હોય છે કે આપણે તેને જોઈ શકતા નથી. જો કે, આપણે તેમને અનુભવી શકીએ છીએ.

પ્રવૃત્તિ 10.4

એક પોલું નાળિયેરનું શેલ લો અને એક સંગીતનું વાદ્ય એકતારા બનાવો. તમે તેને માટીના ઘડા (ફિગ. 10.5) ની મદદથી પણ બનાવી શકો છો. આ વાદ્ય વગાડો અને તેના કંપતા ભાગને ઓળખો.

ફિગ. 10.5 : એકતારા

પરિચિત સંગીતના વાદ્યોની યાદી બનાવો અને તેમના કંપતા ભાગોને ઓળખો. કેટલાંક ઉદાહરણો કોષ્ટક 10.1 માં આપેલ છે. કોષ્ટકના બાકીના ભાગ પૂર્ણ કરો.

કોષ્ટક 10.1 : સંગીતના વાદ્યો અને તેમના કંપતા ભાગો

તમારામાંથી ઘણાએ મંજીરા (ઝાંઝ), ઘડો અને નૂત (માટીના ઘડા) અને કરતાલ જોયા હશે. આ સંગીતના વાદ્યો આપણા દેશના ઘણા ભાગોમાં સામાન્ય રીતે વપરાય છે. આ વાદ્યોને ફક્ત પીટવામાં અથવા ફટકારવામાં આવે છે (ફિગ. 10.6). શું તમે આ પ્રકારના કેટલાંક અન્ય સંગીતના વાદ્યોનાં નામ આપી શકો છો?

તમે પણ એક સંગીતનું વાદ્ય બનાવી શકો છો.

પ્રવૃત્તિ 10.5

6-8 બાઉલ અથવા ગ્લાસ લો. તેમાં એક છેડાથી બીજા છેડા સુધી ધીમે ધીમે વધતા સ્તર સુધી પાણી ભરો. હવે એક પેન્સિલ લો અને બાઉલને હળવેથી ફટકારો. તે બધાને ક્રમશઃ ફટકારો. તમે સુખદ અવાજો સાંભળશો. આ તમારું જલતરંગ છે (ફિગ. 10.7).

ફિગ. 10.7 : જલતરંગ

જ્યારે આપણે સિતાર જેવા વાદ્યના તારને ખેંચીએ છીએ, ત્યારે આપણે જે અવાજ સાંભળીએ છીએ તે ફક્ત તારનો જ નથી. સમગ્ર વાદ્ય કંપવા માટે દબાણ પડે છે, અને તે વાદ્યના કંપનનો અવાજ છે જે આપણે સાંભળીએ છીએ. તે જ રીતે, જ્યારે આપણે મૃદંગની ઝીલને ફટકારીએ છીએ, ત્યારે આપણે જે અવાજ સાંભળીએ છીએ તે ફક્ત ઝીલનો જ નથી પરંતુ વાદ્યના સમગ્ર શરીરનો છે.

જ્યારે આપણે બોલીએ છીએ, ત્યારે આપણા શરીરનો કોઈ ભાગ કંપે છે ખરો?

10.2 માનવ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ધ્વનિ

થોડીવાર મોટેથી બોલો અથવા ગીત ગાઓ, અથવા મધમાખીની જેમ ગુંગવો. તમારો હાથ તમારા ગળા પર ફિગ. 10.8 માં બતાવ્યા પ્રમાણે મૂકો. શું તમે કોઈ કંપન અનુભવો છો?

માનવમાં, અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટેનો ભાગ (વૉઇસ બૉક્સ) અથવા કંઠ (લેરિન્ક્સ) દ્વારા અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે. તમારી આંગળીઓ ગળા પર મૂકો અને એક સખત ગાંઠ શોધો જે તમે ગળું ઉતારો ત્યારે ખસેડતી હોય તેવી લાગે. શરીરના આ ભાગને અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટેનો ભાગ (વૉઇસ બૉક્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે શ્વાસનળીના ઉપરના છેડે હોય છે. બે સ્વર તંતુઓ, અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટેના ભાગ અથવા કંઠમાં એવી રીતે તણાવેલા હોય છે કે તે હવાના પસાર થવા માટે તેમની વચ્ચે એક સાંકડી ચીર છોડે છે (ફિગ.10.8).

ફિગ.10.8 : માનવમાં અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટેનો ભાગ (વૉઇસ બૉક્સ)

જ્યારે ફેફસાં ચીર દ્વારા હવાને દબાણ કરે છે, ત્યારે સ્વર તંતુઓ કંપે છે, અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. સ્વર તંતુઓ સાથે જોડાયેલા સ્નાયુઓ તંતુઓને ચુસ્ત અથવા ઢીલા કરી શકે છે. જ્યારે સ્વર તંતુઓ ચુસ્ત અને પાતળા હોય છે, ત્યારે અવાજનો પ્રકાર અથવા ગુણવત્તા તે સમયથી અલગ હોય છે જ્યારે તેઓ ઢીલા અને જાડા હોય છે. ચાલો જોઈએ કે સ્વર તંતુઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.

પ્રવૃત્તિ 10.6

સમાન કદની બે રબરની પટ્ટીઓ લો. આ બે ટુકડાઓને એકબીજા પર મૂકો અને તેમને ચુસ્તપણે તણાવો. હવે તેમની વચ્ચેના અંતરાલ દ્વારા હવા ફૂંકો [ફિગ. 10.9(a)]. જેમ હવા તણાવેલી રબરની પટ્ટીઓ દ્વારા ફૂંકાય છે, એક અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે. તમે એક સાંકડી ચીરવાળા કાગળનો ટુકડો પણ લઈ શકો છો અને તેને તમારી આંગળીઓ વચ્ચે ફિગ. 10.9 (b) માં બતાવ્યા પ્રમાણે પકડી શકો છો. હવે ચીર દ્વારા ફૂંકો અને અવાજ સાંભળો. આપણા સ્વર તંતુઓ સમાન રીતે અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.

ફિગ. 10.9 (a), (b) : સ્વર તંતુઓનું કાર્ય

પુરુષોમાં સ્વર તંતુઓ લગભગ $20 \mathrm{~mm}$ લાંબા હોય છે. સ્ત્રીઓમાં આ લગભગ $15 \mathrm{~mm}$ લાંબા હોય છે. બાળકોના સ્વર તંતુઓ ખૂબ જ ટૂંકા હોય છે. આ જ કારણ છે કે પુરુષો, સ્ત્રીઓ અને બાળકોના અવાજો અલગ અલગ હોય છે.

10.3 ધ્વનિને પ્રસરણ માટે માધ્યમની જરૂર હોય છે

જ્યારે તમે તમારા મિત્રને બોલાવો છો જે થોડા અંતરે ઊભો છે, તો તમારો મિત્ર તમારો અવાજ સાંભળી શકે છે. અવાજ કેવી રીતે પ્રસરે છે અથવા તેની પાસે પ્રવાસ કરે છે?

પ્રવૃત્તિ 10.7

એક ધાતુ અથવા કાચનો ગ્લાસ લો. ખાતરી કરો કે તે સૂકો છે. તેમાં એક સેલ ફોન મૂકો. (યાદ રાખો કે સેલ ફોન પાણીમાં ન રાખવો જોઈએ.) તમારા મિત્રને બીજા સેલ ફોન પરથી આ સેલ ફોન પર રિંગ આપવા કહો. રિંગને ધ્યાનથી સાંભળો.

હવે, ગ્લાસની કિનારીને તમારા હાથ વડે ઘેરો (ફિગ. 10.10). તમારા મોંને

ફિગ. 10.10 : ધ્વનિને પ્રવાસ કરવા માટે માધ્યમની જરૂર છે

તમારા હાથ વચ્ચેના ખુલ્લા ભાગ પર મૂકો. તમારા મિત્રને ફરીથી રિંગ આપવા સૂચિત કરો. ગ્લાસમાંથી હવા ચૂસતી વખતે રિંગ સાંભળો.

જેમ જેમ તમે હવા ચૂસો છો તેમ અવાજ ધીમો પડે છે?

તમારા મોંમાંથી ગ્લાસ દૂર કરો. શું અવાજ ફરીથી મોટો થાય છે?

શું તમે એક સમજૂતી વિચારી શકો છો? શું એવું શક્ય છે કે ગ્લાસમાં હવાની ઘટતી માત્રાનો રિંગની ઘટતી મોટાઈ સાથે કંઈક સંબંધ હતો?

ખરેખર, જો તમે ગ્લાસની બધી જ હવા ચૂસી શક્યા હોત, તો તમે કોઈ અવાજ સાંભળત નહીં. ખરેખર, ધ્વનિને પ્રવાસ કરવા માટે માધ્યમની જરૂર હોય છે. જ્યારે હવા એક પાત્રમાંથી સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે કહેવામાં આવે છે કે પાત્રમાં નિર્વાત (વેક્યૂમ) છે. ધ્વનિ નિર્વાત દ્વારા પ્રવાસ કરી શકતો નથી.

શું ધ્વનિ પ્રવાહીમાં પ્રવાસ કરે છે? ચાલો શોધી કાઢીએ.

પ્રવૃત્તિ 10.8

એક બાલટી અથવા બાથટબ લો. તેને સ્વચ્છ પાણીથી ભરો. એક હાથમાં એક નાની ઘંટડી લો. અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટે આ ઘંટડીને પાણીની અંદર હલાવો. ખાતરી કરો કે ઘંટડી બાલટી અથવા ટબના શરીરને સ્પર્શતી નથી.

ફિગ. 10.11 : પાણી દ્વારા પ્રવાસ કરતો ધ્વનિ

તમારું કાન પાણીની સપાટી પર હળવેથી મૂકો (ફિગ. 10.11). (સાવચેત રહો: પાણી તમારા કાનમાં પ્રવેશવું જોઈએ નહીં.) શું તમે ઘંટડીનો અવાજ સાંભળી શકો છો? શું તે સૂચવે છે કે ધ્વનિ પ્રવાહી દ્વારા પ્રવાસ કરી શકે છે?

ઓહ ! આ રીતે વ્હેલ અને ડોલ્ફિન પાણીની અંદર સંચાર કરી શકે છે.

ચાલો શોધી કાઢીએ કે શું ધ્વનિ ઘન પદાર્થો દ્વારા પણ પ્રવાસ કરી શકે છે.

પ્રવૃત્તિ 10.9

એક મીટર સ્કેલ અથવા લાંબી ધાતુની દાંડી લો અને તેનો એક છેડો તમારા કાન પર રાખો. તમારા મિત્રને સ્કેલના બીજા છેડે હળવેથી ખંજવાળ કરવા અથવા ટેપ કરવા કહો (ફિગ. 10.12).

ફિગ. 10.12: મીટર સ્કેલ દ્વારા પ્રવાસ કરતો ધ્વનિ

શું તમે ખંજવાળનો અવાજ સાંભળી શકો છો? તમારી આસપાસના તમારા મિત્રોને પૂછો કે શું તેઓ સમાન અવાજ સાંભળી શક્યા?

તમે ઉપરોક્ત પ્રવૃત્તિ એક લાંબી લાકડાની અથવા ધાતુની ટેબલના એક છેડે તમારું કાન મૂકીને અને તમારા મિત્રને ટેબલના બીજા છેડે હળવેથી ખંજવાળ કરવા કહીને પણ કરી શકો છો (ફિગ. 10.13).

ફિગ. 10.13 : ધ્વનિ ઘન પદાર્થો દ્વારા પ્રવાસ કરી શકે છે

આપણે જોઈએ છીએ કે ધ્વનિ લાકડા અથવા ધાતુ દ્વારા પ્રવાસ કરી શકે છે. હકીકતમાં, ધ્વનિ કોઈપણ ઘન પદાર્થ દ્વારા પ્રવાસ કરી શકે છે. તમે રસપ્રદ પ્રવૃત્તિઓ કરી શકો છો જે બતાવે છે કે ધ્વનિ દોરડા દ્વારા પણ પ્રવાસ કરી શકે છે. શું તમે ક્યારેય રમકડાનો ટેલિફોન બનાવ્યો છે (ફિગ. 10.14). શું તમે કહી શકો છો કે ધ્વનિ દોરડા દ્વારા પ્રવાસ કરી શકે છે?

ફિગ. 10.14 : એક રમકડાનો ટેલિફોન

આપણે અત્યાર સુધી શીખ્યા છીએ કે કંપતા પદાર્થો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે અને તે માધ્યમમાં બધી દિશાઓમાં વહન થાય છે. માધ્યમ વાયુ, પ્રવાહી અથવા ઘન હોઈ શકે છે. આપણે તેને કેવી રીતે સાંભળીએ છીએ?

10.4 આપણે અવાજ આપણા કાન દ્વારા સાંભળીએ છીએ

કાનના બાહ્ય ભાગનો આકાર ફનલ જેવો હોય છે. જ્યારે અવાજ તેમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે તે એક નહેરમાં નીચે તરફ પ્રવાસ કરે છે જેના અંતે એક પાતળું તણાવેલું પડદું હોય છે. તેને કર્ણપટલ (ઈયરડ્રમ) કહેવામાં આવે છે. તે એક મહત્વપૂર્ણ કાર્ય કરે છે. કર્ણપટલ શું કરે છે તે સમજવા માટે, ચાલો કર્ણપટલનું એક ટિન-કેન મોડલ બનાવીએ.

પ્રવૃત્તિ 10.10

એક પ્લાસ્ટિક અથવા ટિન-કેન લો. તેના છેડા કાપો. કેનના એક છેડે રબરના બેલૂનનો એક ટુકડો તણાવો અને તેને રબર બેન્ડ વડે બાંધો. તણાવેલા રબર પર શુષ્ક અ