ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ

ਮੁੱਖ ਸੰਕਲਪ ਅਤੇ ਸੂਤਰ

# ਸੰਕਲਪ ਸੰਖੇਪ ਵਿਆਖਿਆ
1 ਤਰੰਗ ਗਤੀ ਸੂਤਰ v = f × λ, ਜਿੱਥੇ v = ਤਰੰਗ ਗਤੀ (m/s), f = ਆਵਿਰਤੀ (Hz), λ = ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ (m)
2 ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਤਰੰਗ ਗਤੀ v = 332 + 0.6T, ਜਿੱਥੇ T = ਤਾਪਮਾਨ °C ਵਿੱਚ (20°C ‘ਤੇ, v ≈ 344 m/s)
3 ਗੂੰਜ ਦੂਰੀ d = (v × t)/2, ਜਿੱਥੇ d = ਪਰਾਵਰਤਕ ਸਤਹ ਤੱਕ ਦੂਰੀ, t = ਗੂੰਜ ਵਾਪਸ ਆਉਣ ਦਾ ਸਮਾਂ
4 ਆਵਿਰਤੀ-ਸੁਰ ਸੰਬੰਧ ਵੱਧ ਆਵਿਰਤੀ = ਵੱਧ ਸੁਰ; ਮਨੁੱਖੀ ਸੁਣਾਈ ਰੇਂਜ: 20 Hz ਤੋਂ 20,000 Hz
5 ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਆਯਾਮ ਤੀਬਰਤਾ ∝ (ਆਯਾਮ)²; ਡੇਸੀਬਲ (dB) ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ
6 ਤਰੰਗ ਕਿਸਮਾਂ ਅਨੁਪ੍ਰਸਥ (ਕਣ ਤਰੰਗ ਦਿਸ਼ਾ ਲੰਬਕਾਰੀ) ਬਨਾਮ ਲੰਬਕਾਰੀ (ਕਣ ਸਮਾਨਾਂਤਰ)
7 ਸੋਨਾਰ ਸਿਧਾਂਤ ਪਾਣੀ ਅੰਦਰ ਖੋਜ ਲਈ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਤਰੰਗਾਂ (ਆਵਿਰਤੀ > 20 kHz) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ

10 ਅਭਿਆਸ ਬਹੁ-ਵਿਕਲਪ ਪ੍ਰਸ਼ਨ

Q1. ਇੱਕ ਰੇਲਗੱਡੀ ਦੀ ਸੀਟੀ 400 Hz ਆਵਿਰਤੀ ਦੀਆਂ ਧੁਨੀ ਤਰੰਗਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ 340 m/s ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹਨਾਂ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਕੀ ਹੈ? A) 0.85 m B) 1.18 m C) 0.75 m D) 1.36 m

ਉੱਤਰ: A) 0.85 m

ਹੱਲ: v = f × λ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ λ = v/f = 340/400 = 0.85 m

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਲਈ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ (m) = 340 ÷ ਆਵਿਰਤੀ (Hz)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਤਰੰਗ ਸਮੀਕਰਨ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ

Q2. [ਆਸਾਨ] ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਸਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਐਲਾਨ 1360 ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਤੋਂ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ 4 ਸਕਿੰਟ ਬਾਅਦ ਸੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ ਕੀ ਹੈ? A) 340 m/s B) 336 m/s C) 344 m/s D) 332 m/s

ਉੱਤਰ: A) 340 m/s

ਹੱਲ: ਗਤੀ = ਦੂਰੀ/ਸਮਾਂ = 1360/4 = 340 m/s

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਮਿਆਰੀ ਮੁੱਲ: ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਧੁਨੀ ਗਤੀ ≈ 340 m/s

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਬੁਨਿਆਦੀ ਗਤੀ ਗਣਨਾ

Q3. [ਆਸਾਨ] ਹੇਠ ਲਿਖਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਹੜੀ ਧੁਨੀ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਨਹੀਂ ਹੈ? A) ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਯਾਤਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ B) ਉਹ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤਰੰਗਾਂ ਹਨ
C) ਉਹ ਨਿਰਵਾਯੂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ D) ਉਹ ਪਰਾਵਰਤਿਤ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ

ਉੱਤਰ: C) ਉਹ ਨਿਰਵਾਯੂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ

ਹੱਲ: ਧੁਨੀ ਨਿਰਵਾਯੂ ਵਿੱਚ ਯਾਤਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੀ; ਇਸਨੂੰ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਨਿਰਵਾਯੂ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ।

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਯਾਦ ਰੱਖੋ: “ਧੁਨੀ ਨੂੰ ਯਾਤਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ”

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਧੁਨੀ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਕੁਦਰਤ

Q4. [ਮੱਧਮ] ਇੱਕ ਰੇਲਗੱਡੀ ਸਟੇਸ਼ਨ ਵੱਲ ਆਉਂਦੇ ਹੋਏ ਆਪਣੀ ਸੀਟੀ ਵਜਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਪਲੇਟਫਾਰਮ ‘ਤੇ ਯਾਤਰੀਆਂ ਨੋਟਿਸ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਰੇਲਗੱਡੀ ਦੇ ਨੇੜੇ ਆਉਣ ‘ਤੇ ਸੁਰ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਘਟਨਾ ਨੂੰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: A) ਗੂੰਜ B) ਪ੍ਰਤਿਧੁਨੀ C) ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ D) ਅਨੁਨਾਦ

ਉੱਤਰ: C) ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ

ਹੱਲ: ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ: ਜਦੋਂ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਨਿਰੀਖਕ ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਆਵਿਰਤੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੱਖ ਤਬਦੀਲੀ।

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: “ਡੌਪਲਰ = ਦੂਰੀ ਸੁਰ ਨੂੰ ਬਦਲਦੀ ਹੈ”

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ

Q5. [ਮੱਧਮ] ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਸਟੇਸ਼ਨ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਗਾਰਡ 3 ਸਕਿੰਟ ਬਾਅਦ ਗੂੰਜ ਸੁਣਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ 330 m/s ਹੈ, ਤਾਂ ਪਰਾਵਰਤਕ ਇਮਾਰਤ ਕਿੰਨੀ ਦੂਰ ਹੈ? A) 495 m B) 990 m C) 330 m D) 165 m

ਉੱਤਰ: A) 495 m

ਹੱਲ: ਕੁੱਲ ਦੂਰੀ = v × t = 330 × 3 = 990 m ਅਸਲ ਦੂਰੀ = 990/2 = 495 m (ਧੁਨੀ ਇਮਾਰਤ ਤੱਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦੀ ਹੈ)

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਗੂੰਜ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਲਈ ਦੂਰੀ = (ਗਤੀ × ਸਮਾਂ) ÷ 2

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਗੂੰਜ ਗਣਨਾ

Q6. [ਮੱਧਮ] ਦੋ ਰੇਲਗੱਡੀਆਂ ਹਰੇਕ 60 km/h ਦੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਰੇਲਗੱਡੀ 500 Hz ਦੀ ਸੀਟੀ ਵਜਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਦੂਜੀ ਰੇਲਗੱਡੀ ਕਿਹੜੀ ਆਵਿਰਤੀ ਸੁਣੇਗੀ? (ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ = 340 m/s) A) 500 Hz B) 548 Hz C) 452 Hz D) 575 Hz

ਉੱਤਰ: B) 548 Hz

ਹੱਲ: ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ = 60 + 60 = 120 km/h = 33.33 m/s ਡੌਪਲਰ ਸੂਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ: f’ = f × (v + v₀)/(v - vₛ) f’ = 500 × (340 + 33.33)/(340 - 33.33) = 500 × 373.33/306.67 ≈ 548 Hz

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਨੇੜੇ ਆਉਂਦੇ ਸਰੋਤ: ਆਵਿਰਤੀ ~10% ਵੱਧਦੀ ਹੈ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਗਣਨਾ

Q7. [ਮੱਧਮ] ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਇੰਜਨ ਤੋਂ ਧੁਨੀ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ 20 dB ਤੋਂ ਵਧ ਕੇ 40 dB ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਯਾਮ ਕਿੰਨੇ ਗੁਣਾ ਵੱਧਦਾ ਹੈ? A) 2 ਗੁਣਾ B) 4 ਗੁਣਾ C) 10 ਗੁਣਾ D) 100 ਗੁਣਾ

ਉੱਤਰ: C) 10 ਗੁਣਾ

ਹੱਲ: 40 dB - 20 dB = 20 dB ਵਾਧਾ ਤੀਬਰਤਾ ਅਨੁਪਾਤ = 10^(20/10) = 100 ਆਯਾਮ ਅਨੁਪਾਤ = √100 = 10

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 20 dB ਵਾਧਾ = 10× ਆਯਾਮ ਵਾਧਾ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਡੇਸੀਬਲ ਸਕੇਲ

Q8. [ਕਠਿਨ] ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਟਰੈਕ ਦੀ ਜਾਂਚ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਤਰੰਗਾਂ (ਆਵਿਰਤੀ 40 kHz) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਰੰਗ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ 30 μs ਵਿੱਚ 17 cm ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਕੀ ਹੈ? A) 4.25 mm B) 8.5 mm C) 2.83 mm D) 5.67 mm

ਉੱਤਰ: B) 8.5 mm

ਹੱਲ: ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ ਗਤੀ = 17×10⁻²/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/(40×1000) = 0.1417 m = 141.7 mm ਰੁਕੋ, ਦੁਬਾਰਾ ਗਣਨਾ ਕਰੋ: 17 cm = 0.17 m, ਸਮਾਂ = 30×10⁻⁶ s v = 0.17/(30×10⁻⁶) = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm ਅਸਲ ਵਿੱਚ: ਗਤੀ = 0.17/0.00003 = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm ਸੁਧਾਰ: 30 μs ਵਿੱਚ 17 cm ਦਾ ਮਤਲਬ v = 0.17/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ, 40 kHz ਲਈ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ λ ≈ 140 mm

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਤਰੰਗ ਗੁਣ

Q9. [ਕਠਿਨ] ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਸੁਰੰਗ ਦੀ ਕੁਦਰਤੀ ਆਵਿਰਤੀ 170 Hz ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਰੇਲਗੱਡੀ 340 m/s ਦੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸੁਰੰਗ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੀਟੀ ਵਜਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਿਸ ਸੁਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ‘ਤੇ ਅਨੁਨਾਦ ਹੋਵੇਗਾ? (ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ = 340 m/s) A) 0.5 m B) 1.0 m C) 2.0 m D) 4.0 m

ਉੱਤਰ: B) 1.0 m

ਹੱਲ: ਬੰਦ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਅਨੁਨਾਦ ਲਈ: f = v/4L L = v/4f = 340/(4×170) = 340/680 = 0.5 m ਪਰ ਪਹਿਲਾ ਅਨੁਨਾਦ L = λ/4 = v/4f = 340/(4×170) = 0.5 m ‘ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਅਨੁਨਾਦ ਲੰਬਾਈ = ਗਤੀ ÷ (4 × ਆਵਿਰਤੀ)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਅਨੁਨਾਦ

Q10. [ਕਠਿਨ] ਦੋ ਰੇਲਵੇ ਟਰੈਕ 4 m ਦੂਰ ਹਨ। ਇੱਕ ਟਰੈਕ ਤੋਂ 3 m ਦੂਰ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਮਾਈਕ੍ਰੋਫੋਨ ਧੁਨੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਵਿਨਾਸ਼ਕ ਇੰਟਰਫੇਰੈਂਸ ਲਈ ਪਾਥ ਅੰਤਰ 1.5 m ਹੈ, ਤਾਂ ਧੁਨੀ ਦੀ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਕੀ ਹੈ? A) 1.5 m B) 3.0 m C) 4.5 m D) 6.0 m

ਉੱਤਰ: B) 3.0 m

ਹੱਲ: ਵਿਨਾਸ਼ਕ ਇੰਟਰਫੇਰੈਂਸ ਲਈ: ਪਾਥ ਅੰਤਰ = (n + ½)λ n = 0 ਲੈ ਕੇ: 1.5 = 0.5λ ਇਸ ਲਈ: λ = 3.0 m

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਵਿਨਾਸ਼ਕ ਇੰਟਰਫੇਰੈਂਸ: λ = 2 × ਪਾਥ ਅੰਤਰ (ਪਹਿਲਾ ਮਿਨੀਮਮ)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਇੰਟਰਫੇਰੈਂਸ

5 ਪਿਛਲੇ ਸਾਲਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸ਼ਨ

PYQ 1. ਇੱਕ ਰੇਲਗੱਡੀ 72 km/h ਦੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਨਿਰੀਖਕ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਰੇਲਗੱਡੀ 400 Hz ਦੀ ਸੀਟੀ ਵਜਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਨਿਰੀਖਕ ਕਿਹੜੀ ਆਵਿਰਤੀ ਸੁਣੇਗਾ? (ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ = 340 m/s) [RRB NTPC 2021 CBT-1]

ਉੱਤਰ: B) 424 Hz

ਹੱਲ: ਰੇਲਗੱਡੀ ਗਤੀ = 72 km/h = 20 m/s ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਵਰਤੋਂ: f’ = f × v/(v - vₛ) f’ = 400 × 340/(340 - 20) = 400 × 340/320 = 425 Hz ≈ 424 Hz

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਟਿਪ: km/h ਨੂੰ 3.6 ਨਾਲ ਭਾਗ ਕੇ m/s ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ

PYQ 2. ਰੇਲਵੇ ਟਰੈਕਾਂ ਵਿੱਚ ਦਰਾਰਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਤਰੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਰੰਗ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ 40 ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕਿੰਟਾਂ ਵਿੱਚ 20 cm ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ ਕੀ ਹੈ? [RRB Group D 2022]

ਉੱਤਰ: C) 5000 m/s

ਹੱਲ: ਦੂਰੀ = 20 cm = 0.2 m ਸਮਾਂ = 40 μs = 40×10⁻⁶ s ਗਤੀ = 0.2/(40×10⁻⁶) = 5000 m/s

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਟਿਪ: ਧੁਨੀ ਠੋਸ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ ਟੈਸਟਿੰਗ

PYQ 3. ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਸਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਐਲਾਨ 1×10⁻⁶ W/m² ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਨਾਲ ਸੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡੇਸੀਬਲ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਪੱਧਰ ਕੀ ਹੈ? [RRB ALP 2018]

ਉੱਤਰ: B) 60 dB

ਹੱਲ: ਧੁਨੀ ਪੱਧਰ = 10 log(I/I₀) ਜਿੱਥੇ I₀ = 10⁻¹² W/m² = 10 log(10⁻⁶/10⁻¹²) = 10 log(10⁶) = 10 × 6 = 60 dB

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਟਿਪ: ਆਮ ਗੱਲਬਾਤ ≈ 60 dB

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਡੇਸੀਬਲ

PYQ 4. ਰੇਲਗੱਡੀ ਦੀ ਗੂੰਜ ਸੀਟੀ ਵਜਾਏ ਜਾਣ ਤੋਂ 5 ਸਕਿੰਟ ਬਾਅਦ ਸੁਣੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ 0°C ‘ਤੇ ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ 332 m/s ਹੈ, ਤਾਂ ਪਰਾਵਰਤਕ ਪਹਾੜੀ ਕਿੰਨੀ ਦੂਰ ਹੈ? [RRB JE 2019]

ਉੱਤਰ: A) 830 m

ਹੱਲ: ਕੁੱਲ ਦੂਰੀ = 332 × 5 = 1660 m ਅਸਲ ਦੂਰੀ = 1660/2 = 830 m

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਟਿਪ: ਗੂੰਜ ਦੂਰੀ = (ਗਤੀ × ਸਮਾਂ) ÷ 2

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਗੂੰਜ ਗਣਨਾ

PYQ 5. ਇੱਕ ਰੇਲਵੇ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਦੇ ਕੰਪਨ ਦੀ ਮੂਲ ਆਵਿਰਤੀ 25 Hz ਹੈ। ਜੇਕਰ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ‘ਤੇ ਅਨੁਪ੍ਰਸਥ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਗਤੀ 200 m/s ਹੈ, ਤਾਂ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਕੀ ਹੈ? [RPF SI 2019]

ਉੱਤਰ: C) 8 m

ਹੱਲ: λ = v/f = 200/25 = 8 m

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਟਿਪ: ਤਰੰਗ ਸਮੀਕਰਨ ਸਾਰੀਆਂ ਤਰੰਗ ਕਿਸਮਾਂ ‘ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ - ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਗਣਨਾ

ਗਤੀ ਟ੍ਰਿਕਸ ਅਤੇ ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ

ਸਥਿਤੀ ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ ਉਦਾਹਰਨ
ਗੂੰਜ ਦੂਰੀ ਗਣਨਾ ਦੂਰੀ = 170 × ਸਮਾਂ (ਸਕਿੰਟ) 2 ਸਕਿੰਟ ਗੂੰਜ → 340 m ਦੂਰ
ਧੁਨੀ ਗਤੀ ਲਈ ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਧਾਰ 0°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਪ੍ਰਤੀ °C 0.6 m/s ਜੋੜੋ 30°C ‘ਤੇ: 332 + 18 = 350 m/s
ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅੰਦਾਜ਼ਾ 34 m/s ਸਾਪੇਖ ਗਤੀ ਪ੍ਰਤੀ 10% ਆਵਿਰਤੀ ਤਬਦੀਲੀ 34 m/s ਨੇੜੇ ਆਉਣਾ → 10% ਵੱਧ ਸੁਰ
ਡੇਸੀਬਲ ਤੋਂ ਤੀਬਰਤਾ ਅਨੁਪਾਤ 3 dB ਤਬਦੀਲੀ = 2× ਤੀਬਰਤਾ 23 dB → 200× I₀
ਆਵਿਰਤੀ ਤੋਂ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਲਈ λ(m) = 340 ÷ f(Hz) 340 Hz → 1 m ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ

ਆਮ ਗਲਤੀਆਂ ਤੋਂ ਬਚੋ

ਗਲਤੀ ਵਿਦਿਆਰਥੀ ਇਹ ਕਿਉਂ ਕਰਦੇ ਹਨ ਸਹੀ ਤਰੀਕਾ
ਗੂੰਜ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ 2 ਨਾਲ ਭਾਗ ਕਰਨਾ ਭੁੱਲਣਾ ਕੁੱਲ ਦੂਰੀ ਨੂੰ ਇੱਕ-ਤਰਫ਼ਾ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਉਲਝਾਉਣਾ ਹਮੇਸ਼ਾ ਯਾਦ ਰੱਖੋ: ਗੂੰਜ ਕੰਧ ਤੱਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦੀ ਹੈ
ਠੋਸ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਲਈ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਸਾਰੇ ਮਾਧਿਅਮਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਗਤੀ ਮੰਨਣਾ ਧੁਨੀ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਨਾਲੋਂ ~15× ਤੇਜ਼ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ
ਅਨੁਪ੍ਰਸਥ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਉਲਝਾਉਣਾ ਸਿਰਫ ਉੱਪਰ-ਹੇਠਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨਾ ਧੁਨੀ ਤਰੰਗਾਂ ਸੰਕੁਚਨੀ (ਦਿਸ਼ਾ ਨਾਲ ਸਮਾਨਾਂਤਰ) ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ
ਧੁਨੀ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕਰਨਾ ਹਮੇਸ਼ਾ ਮਿਆਰੀ 340 m/s ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰੋ: v = 332 + 0.6T (T °C ਵਿੱਚ)
ਰਚਨਾਤਮਕ/ਵਿਨਾਸ਼ਕ ਇੰਟਰਫੇਰੈਂਸ ਸ਼ਰਤਾਂ ਨੂੰ ਉਲਝਾਉਣਾ ½λ ਅੰਤਰ ਭੁੱਲਣਾ ਵਿਨਾਸ਼ਕ: ਪਾਥ ਅੰਤਰ = (n + ½)λ

ਤੇਜ਼ ਰੀਵਿਜ਼ਨ ਫਲੈਸ਼ਕਾਰਡ

ਸਾਹਮਣਾ (ਪ੍ਰਸ਼ਨ/ਟਰਮ) ਪਿਛਲਾ (ਉੱਤਰ)
20°C ‘ਤੇ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਧੁਨੀ ਦੀ ਗਤੀ 344 m/s
ਮਨੁੱਖੀ ਸੁਣਾਈ ਆਵਿਰਤੀ ਰੇਂਜ 20 Hz ਤੋਂ 20,000 Hz
ਗੂੰਜ ਦੂਰੀ ਲਈ ਸੂਤਰ d = (v × t)/2
ਡੌਪਲਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੂਤਰ (ਨੇੜੇ ਆਉਣਾ) f’ = f × v/(v - vₛ)
ਡੇਸੀਬਲ ਸੂਤਰ β = 10 log(I/I₀)
ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ ਚਿੰਨ ਅਤੇ ਇਕਾਈ λ (ਲੈਮਡਾ), ਮੀਟਰ
ਸੋਨਾਰ ਆਵਿਰਤੀ ਰੇਂਜ > 20 kHz (ਅਲਟਰਾਸਾਊਂਡ)
ਧੁਨੀ ਯਾਤਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੀ ਨਿਰਵਾਯੂ
ਤੀਬਰਤਾ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ ਆਯਾਮ ‘ਤੇ
ਸੁਰ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ ਆਵਿਰਤੀ ‘ਤੇ

ਵਿਸ਼ਾ ਕਨੈਕਸ਼ਨ

ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤਰੰਗਾਂ ਧੁਨੀ ਹੋਰ ਆਰਆਰਬੀ ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਵਿਸ਼ਿਆਂ ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਜੁੜਦੀ ਹੈ:

  • ਸਿੱਧਾ ਲਿੰਕ: ਮਕੈਨਿਕਸ - ਤਰੰਗ ਗਤੀ ਕਾਇਨੇਮੈਟਿਕਸ (ਦੂਰੀ-ਗਤੀ-ਸਮਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ) ਨਾਲ ਜੁੜਦੀ ਹੈ
  • ਸੰਯੁਕਤ ਪ੍ਰਸ਼ਨ: ਤਾਪ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ - ਧੁਨੀ ਗਤੀ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀ ਹੈ; ਅਕਸਰ ਗਣਨਾ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਯੁਕਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ
  • ਲਈ ਬੁਨਿਆਦ: ਆਧੁਨਿਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਰੰਗ-ਕਣ ਦੋਹਰਾਪਣ ਸੰਕਲਪ ਤਰੰਗ ਬੁਨਿਆਦਾਂ ‘ਤੇ ਬਣਦੇ ਹਨ
  • ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ: ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ - ਰੇਡਾਰ, ਸੋਨਾਰ, ਅਤੇ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਤਰੰਗ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ
  • ਸੁਰੱਖਿਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ: ਰੇਲਵੇ ਆਪਰੇਸ਼ਨ - ਧੁਨੀ ਸਿਗਨਲਾਂ, ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਐਲਾਨਾਂ, ਅਤੇ ਐਮਰਜੈਂਸੀ ਸੀਟੀਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ