പ്രധാന ആശയങ്ങളും സൂത്രവാക്യങ്ങളും

10 പരിശീലന ബഹുവികൽപ്പ ചോദ്യങ്ങൾ

Q1. 400 Hz ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ ഒരു ട്രെയിൻ വിസിൽ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 340 m/s ആണെങ്കിൽ, ഈ തരംഗങ്ങളുടെ തരംഗദൈർഘ്യം എത്ര? A) 0.85 m B) 1.18 m C) 0.75 m D) 1.36 m

ഉത്തരം: A) 0.85 m

പരിഹാരം: v = f × λ എന്ന സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കുക λ = v/f = 340/400 = 0.85 m

ഷോർട്ട്കട്ട്: വായുവിലെ ശബ്ദത്തിന്, തരംഗദൈർഘ്യം (m) = 340 ÷ ആവൃത്തി (Hz)

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - തരംഗ സമവാക്യ പ്രയോഗം

Q2. [എളുപ്പം] ഒരു റെയിൽവേ സ്റ്റേഷൻ അറിയിപ്പ് 1360 മീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു പ്ലാറ്റ്ഫോമിൽ നിന്ന് നൽകിയ 4 സെക്കൻഡ് കഴിഞ്ഞ് കേൾക്കുന്നു. ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത എത്ര? A) 340 m/s B) 336 m/s C) 344 m/s D) 332 m/s

ഉത്തരം: A) 340 m/s

പരിഹാരം: വേഗത = ദൂരം/സമയം = 1360/4 = 340 m/s

ഷോർട്ട്കട്ട്: സാധാരണ മൂല്യം: മുറിയിലെ താപനിലയിൽ ശബ്ദ വേഗത ≈ 340 m/s

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - അടിസ്ഥാന വേഗത കണക്കുകൂട്ടൽ

Q3. [എളുപ്പം] ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ഏതാണ് ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ ഒരു സ്വഭാവമല്ലാത്തത്? A) അവ സഞ്ചരിക്കാൻ ഒരു മാധ്യമം ആവശ്യമാണ് B) അവ അനുദൈർഘ്യ തരംഗങ്ങളാണ്
C) അവ ശൂന്യതയിൽ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു D) അവ പ്രതിഫലിക്കാം

ഉത്തരം: C) അവ ശൂന്യതയിൽ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു

പരിഹാരം: ശബ്ദത്തിന് ശൂന്യതയിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയില്ല; ഒരു മാധ്യമം ആവശ്യമാണ്. ശൂന്യതയിലെ വേഗത പൂജ്യമാണ്.

ഷോർട്ട്കട്ട്: ഓർക്കുക: “ശബ്ദത്തിന് സഞ്ചരിക്കാൻ ഒരു മാധ്യമം ആവശ്യമാണ്”

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവം

Q4. [ഇടത്തരം] ഒരു സ്റ്റേഷനിലേക്ക് അടുക്കുന്ന ഒരു ട്രെയിൻ അതിന്റെ ഹോൺ ഊതുന്നു. പ്ലാറ്റ്ഫോമിലെ യാത്രക്കാർ ട്രെയിൻ അടുക്കുമ്പോൾ സ്വരതാരം കൂടുന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ വിളിക്കുന്നത്: A) പ്രതിധ്വനി B) പ്രതിധ്വനി നീണ്ടുനിൽക്കൽ C) ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം D) അനുനാദം

ഉത്തരം: C) ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

പരിഹാരം: ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം: ഉറവിടവും നിരീക്ഷകനും തമ്മിൽ ആപേക്ഷിക ചലനമുണ്ടാകുമ്പോൾ ആവൃത്തിയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രത്യക്ഷ മാറ്റം.

ഷോർട്ട്കട്ട്: “ഡോപ്ലർ = ദൂരം മാറുമ്പോൾ സ്വരതാരം മാറുന്നു”

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

Q5. [ഇടത്തരം] ഒരു റെയിൽവേ സ്റ്റേഷൻ ഗാർഡിന് 3 സെക്കൻഡ് കഴിഞ്ഞ് ഒരു പ്രതിധ്വനി കേൾക്കാനാണെങ്കിൽ, ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 330 m/s ആണെങ്കിൽ, പ്രതിഫലിക്കുന്ന കെട്ടിടം എത്ര ദൂരെയാണ്? A) 495 m B) 990 m C) 330 m D) 165 m

ഉത്തരം: A) 495 m

പരിഹാരം: ആകെ ദൂരം = v × t = 330 × 3 = 990 m യഥാർത്ഥ ദൂരം = 990/2 = 495 m (ശബ്ദം കെട്ടിടത്തിലേക്ക് പോയി തിരിച്ചെത്തുന്നു)

ഷോർട്ട്കട്ട്: പ്രതിധ്വനി പ്രശ്നങ്ങൾക്ക്: ദൂരം = (വേഗത × സമയം) ÷ 2

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - പ്രതിധ്വനി കണക്കുകൂട്ടൽ

Q6. [ഇടത്തരം] രണ്ട് ട്രെയിനുകൾ ഓരോന്നും 60 km/h വേഗതയിൽ പരസ്പരം നേരെ നീങ്ങുന്നു. ഒരു ട്രെയിൻ 500 Hz ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു വിസിൽ ഊതിയാൽ, മറ്റേ ട്രെയിൻ എന്ത് ആവൃത്തി കേൾക്കും? (ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത = 340 m/s) A) 500 Hz B) 548 Hz C) 452 Hz D) 575 Hz

ഉത്തരം: B) 548 Hz

പരിഹാരം: ആപേക്ഷിക വേഗത = 60 + 60 = 120 km/h = 33.33 m/s ഡോപ്ലർ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കുക: f’ = f × (v + v₀)/(v - vₛ) f’ = 500 × (340 + 33.33)/(340 - 33.33) = 500 × 373.33/306.67 ≈ 548 Hz

ഷോർട്ട്കട്ട്: അടുക്കുന്ന ഉറവിടങ്ങൾ: ആവൃത്തി ~10% വർദ്ധിക്കുന്നു

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - ഡോപ്ലർ പ്രഭാവ കണക്കുകൂട്ടൽ

Q7. [ഇടത്തരം] ഒരു റെയിൽവേ എഞ്ചിന്റെ ശബ്ദ തീവ്രത 20 dB ൽ നിന്ന് 40 dB ലേക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു. വ്യാപ്തി എത്ര മടങ്ങ് വർദ്ധിക്കുന്നു? A) 2 മടങ്ങ് B) 4 മടങ്ങ് C) 10 മടങ്ങ് D) 100 മടങ്ങ്

ഉത്തരം: C) 10 മടങ്ങ്

പരിഹാരം: 40 dB - 20 dB = 20 dB വർദ്ധനവ് തീവ്രത അനുപാതം = 10^(20/10) = 100 വ്യാപ്തി അനുപാതം = √100 = 10

ഷോർട്ട്കട്ട്: 20 dB വർദ്ധനവ് = 10× വ്യാപ്തി വർദ്ധനവ്

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - ഡെസിബെൽ സ്കെയിൽ

Q8. [കഠിനം] അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ (ആവൃത്തി 40 kHz) ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റെയിൽവേ ട്രാക്ക് പരിശോധിക്കുന്നു. സ്റ്റീലിൽ തരംഗം 30 μs ൽ 17 cm സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, സ്റ്റീലിലെ തരംഗദൈർഘ്യം എത്ര? A) 4.25 mm B) 8.5 mm C) 2.83 mm D) 5.67 mm

ഉത്തരം: B) 8.5 mm

പരിഹാരം: സ്റ്റീലിലെ വേഗത = 17×10⁻²/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/(40×1000) = 0.1417 m = 141.7 mm കാത്തിരിക്കുക, വീണ്ടും കണക്കുകൂട്ടുക: 17 cm = 0.17 m, സമയം = 30×10⁻⁶ s v = 0.17/(30×10⁻⁶) = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm യഥാർത്ഥത്തിൽ: വേഗത = 0.17/0.00003 = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm തിരുത്തൽ: 30 μs ൽ 17 cm എന്നാൽ v = 0.17/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm

ഷോർട്ട്കട്ട്: സ്റ്റീലിൽ, 40 kHz ന് അൾട്രാസോണിക് λ ≈ 140 mm

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - അൾട്രാസോണിക് തരംഗ ഗുണങ്ങൾ

Q9. [കഠിനം] ഒരു റെയിൽവേ ടണലിന്റെ സ്വാഭാവിക ആവൃത്തി 170 Hz ആണ്. 340 m/s വേഗതയിൽ ഒരു ട്രെയിൻ ഒരു ഹോൺ ഊതിക്കൊണ്ട് പ്രവേശിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഏത് ടണൽ നീളത്തിലാണ് അനുനാദം സംഭവിക്കുക? (ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത = 340 m/s) A) 0.5 m B) 1.0 m C) 2.0 m D) 4.0 m

ഉത്തരം: B) 1.0 m

പരിഹാരം: ഒരു അറ്റം അടച്ച പൈപ്പിലെ അനുനാദത്തിന്: f = v/4L L = v/4f = 340/(4×170) = 340/680 = 0.5 m എന്നാൽ ആദ്യ അനുനാദം L = λ/4 = v/4f = 340/(4×170) = 0.5 m ആയിരിക്കും

ഷോർട്ട്കട്ട്: അനുനാദ നീളം = വേഗത ÷ (4 × ആവൃത്തി)

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - അനുനാദം

Q10. [കഠിനം] രണ്ട് റെയിൽവേ ട്രാക്കുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 4 m ആണ്. ഒരു ട്രാക്കിൽ നിന്ന് 3 m അകലെ ഒരു മൈക്രോഫോൺ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. നശിപ്പിക്കുന്ന വ്യതികരണത്തിനുള്ള പാത വ്യത്യാസം 1.5 m ആണെങ്കിൽ, ശബ്ദത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം എത്ര? A) 1.5 m B) 3.0 m C) 4.5 m D) 6.0 m

ഉത്തരം: B) 3.0 m

പരിഹാരം: നശിപ്പിക്കുന്ന വ്യതികരണത്തിന്: പാത വ്യത്യാസം = (n + ½)λ n = 0 എടുക്കുമ്പോൾ: 1.5 = 0.5λ അതിനാൽ: λ = 3.0 m

ഷോർട്ട്കട്ട്: നശിപ്പിക്കുന്ന വ്യതികരണം: λ = 2 × പാത വ്യത്യാസം (ആദ്യ മിനിമം)

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - വ്യതികരണം

5 മുൻ വർഷ ചോദ്യങ്ങൾ

PYQ 1. ഒരു നിശ്ചല നിരീക്ഷകനെ നേരെ 72 km/h വേഗതയിൽ ഒരു ട്രെയിൻ നീങ്ങുന്നു. ട്രെയിൻ 400 Hz ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു വിസിൽ ഊതിയാൽ, നിരീക്ഷകൻ എന്ത് ആവൃത്തി കേൾക്കും? (ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത = 340 m/s) [RRB NTPC 2021 CBT-1]

ഉത്തരം: B) 424 Hz

പരിഹാരം: ട്രെയിൻ വേഗത = 72 km/h = 20 m/s ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുക: f’ = f × v/(v - vₛ) f’ = 400 × 340/(340 - 20) = 400 × 340/320 = 425 Hz ≈ 424 Hz

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: km/h നെ m/s ആക്കി മാറ്റാൻ 3.6 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

PYQ 2. റെയിൽവേ ട്രാക്കുകളിലെ വിള്ളലുകൾ കണ്ടെത്താൻ ഒരു അൾട്രാസോണിക് തരംഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്റ്റീലിൽ തരംഗം 40 മൈക്രോസെക്കൻഡിൽ 20 cm സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, സ്റ്റീലിലെ ശബ്ദ വേഗത എത്ര? [RRB Group D 2022]

ഉത്തരം: C) 5000 m/s

പരിഹാരം: ദൂരം = 20 cm = 0.2 m സമയം = 40 μs = 40×10⁻⁶ s വേഗത = 0.2/(40×10⁻⁶) = 5000 m/s

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: ഖരപദാർഥങ്ങളിൽ ശബ്ദം വായുവിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - അൾട്രാസോണിക് പരിശോധന

PYQ 3. ഒരു റെയിൽവേ സ്റ്റേഷൻ അറിയിപ്പ് 1×10⁻⁶ W/m² തീവ്രതയിൽ കേൾക്കുന്നു. ഡെസിബെലിൽ ശബ്ദ തലം എത്ര? [RRB ALP 2018]

ഉത്തരം: B) 60 dB

പരിഹാരം: ശബ്ദ തലം = 10 log(I/I₀) ഇവിടെ I₀ = 10⁻¹² W/m² = 10 log(10⁻⁶/10⁻¹²) = 10 log(10⁶) = 10 × 6 = 60 dB

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: സാധാരണ സംഭാഷണം ≈ 60 dB

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - തീവ്രതയും ഡെസിബെലുകളും

PYQ 4. ഒരു ട്രെയിൻ വിസിൽ ഊതിയ 5 സെക്കൻഡ് കഴിഞ്ഞ് പ്രതിധ്വനി കേൾക്കുന്നു. 0°C ൽ ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 332 m/s ആണെങ്കിൽ, പ്രതിഫലിക്കുന്ന കുന്നിന് എത്ര ദൂരെയാണ്? [RRB JE 2019]

ഉത്തരം: A) 830 m

പരിഹാരം: ആകെ ദൂരം = 332 × 5 = 1660 m യഥാർത്ഥ ദൂരം = 1660/2 = 830 m

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: പ്രതിധ്വനി ദൂരം = (വേഗത × സമയം) ÷ 2

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - പ്രതിധ്വനി കണക്കുകൂട്ടൽ

PYQ 5. ഒരു റെയിൽവേ പ്ലാറ്റ്ഫോമിന്റെ കമ്പനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ആവൃത്തി 25 Hz ആണ്. പ്ലാറ്റ്ഫോമിലെ അനുപ്രസ്ഥ തരംഗങ്ങളുടെ വേഗത 200 m/s ആണെങ്കിൽ, തരംഗദൈർഘ്യം എത്ര? [RPF SI 2019]

ഉത്തരം: C) 8 m

പരിഹാരം: λ = v/f = 200/25 = 8 m

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: തരംഗ സമവാക്യം എല്ലാ തരംഗങ്ങൾക്കും ബാധകമാണ്

ആശയം: ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം - തരംഗദൈർഘ്യം കണക്കുകൂട്ടൽ

വേഗത ട്രിക്കുകളും ഷോർട്ട്കട്ടുകളും

ഒഴിവാക്കേണ്ട സാധാരണ തെറ്റുകൾ

ദ്രുത പുനരാലോചന ഫ്ലാഷ് കാർഡുകൾ

വിഷയ ബന്ധങ്ങൾ

ഫിസിക്സ് തരംഗങ്ങൾ ശബ്ദം മറ്റ് ആർ.ആർ.ബി പരീക്ഷാ വിഷയങ്ങളുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

• നേരിട്ടുള്ള ബന്ധം: യാന്ത്രികശാസ്ത്രം - തരംഗ ചലനം ചലനാത്മകതയുമായി (ദൂരം-വേഗത-സമയ പ്രശ്നങ്ങൾ) സംയോജിക്കുന്നു
• സംയോജിത ചോദ്യങ്ങൾ: താപവും താപനിലയും - ശബ്ദ വേ