ہم روزانہ مختلف ذرائع جیسے انسان، پرندے، گھنٹیاں، مشینیں، گاڑیاں، ٹیلی ویژن، ریڈیو وغیرہ سے آوازیں سنتے ہیں۔ آواز توانائی کی ایک شکل ہے جو ہمارے کانوں میں سننے کا احساس پیدا کرتی ہے۔ توانائی کی دیگر شکلیں بھی ہیں جیسے میکانیکی توانائی، روشنی کی توانائی وغیرہ۔ ہم نے پچھلے ابواب میں میکانیکی توانائی کے بارے میں بات کی ہے۔ آپ کو توانائی کے تحفظ کے بارے میں پڑھایا گیا ہے، جو یہ بتاتا ہے کہ ہم نہ تو توانائی پیدا کر سکتے ہیں اور نہ ہی اسے تباہ کر سکتے ہیں۔ ہم صرف اسے ایک شکل سے دوسری شکل میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ جب آپ تالیاں بجاتے ہیں، تو آواز پیدا ہوتی ہے۔ کیا آپ اپنی توانائی استعمال کیے بغیر آواز پیدا کر سکتے ہیں؟ آواز پیدا کرنے کے لیے آپ نے توانائی کی کون سی شکل استعمال کی؟ اس باب میں ہم سیکھیں گے کہ آواز کیسے پیدا ہوتی ہے اور یہ کسی واسطے کے ذریعے کیسے منتقل ہوتی ہے اور ہمارے کانوں تک کیسے پہنچتی ہے۔

11.1 آواز کی پیدائش

سرگرمی 11.1

• ایک ٹیوننگ فورک لیں اور اس کے دندانے کو ربڑ کے پیڈ پر مار کر اسے کمپن کرنے کے لیے سیٹ کریں۔ اسے اپنے کان کے قریب لائیں۔

• کیا آپ کوئی آواز سنتے ہیں؟

• کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کے ایک دندانے کو اپنی انگلی سے چھوئیں اور اپنا تجربہ اپنے دوستوں کے ساتھ شیئر کریں۔

• اب، ایک ٹیبل ٹینس بال یا چھوٹا پلاسٹک کا بال ایک سہارے سے دھاگے کے ذریعے لٹکائیں [ایک بڑی سوئی اور دھاگا لیں، دھاگے کے ایک سرے پر گرہ لگائیں، اور پھر سوئی کی مدد سے دھاگے کو بال میں سے گزار دیں]۔ کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کے دندانے سے بال کو آہستہ سے چھوئیں (شکل 11.1)۔

• مشاہدہ کریں کہ کیا ہوتا ہے اور اپنے دوستوں کے ساتھ بحث کریں۔

شکل 11.1: کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک لٹکے ہوئے ٹیبل ٹینس بال کو صرف چھو رہی ہے۔

سرگرمی 11.2

• ایک بیکر یا گلاس میں کنارے تک پانی بھریں۔ کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کے ایک دندانے سے پانی کی سطح کو آہستہ سے چھوئیں، جیسا کہ شکل 11.2 میں دکھایا گیا ہے۔

• پھر کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کے دندانوں کو پانی میں ڈبوئیں، جیسا کہ شکل 11.3 میں دکھایا گیا ہے۔

• دونوں صورتوں میں کیا ہوتا ہے مشاہدہ کریں۔

• اپنے دوستوں کے ساتھ بحث کریں کہ ایسا کیوں ہوتا ہے۔

شکل 11.2: کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کا ایک دندانہ پانی کی سطح کو چھو رہا ہے۔

شکل 11.3: کمپن کرتی ہوئی ٹیوننگ فورک کے دونوں دندانے پانی میں ڈوبے ہوئے ہیں۔

مندرجہ بالا سرگرمیوں سے آپ کیا نتیجہ اخذ کرتے ہیں؟ کیا آپ بغیر کمپن کرتی ہوئی شے کے آواز پیدا کر سکتے ہیں؟

مندرجہ بالا سرگرمیوں میں ہم نے ٹیوننگ فورک کو مار کر آواز پیدا کی ہے۔ ہم مختلف اشیاء کو کھینچ کر، رگڑ کر، مل کر، پھونک مار کر یا ہلا کر بھی آواز پیدا کر سکتے ہیں۔ مندرجہ بالا سرگرمیوں کے مطابق ہم اشیاء کے ساتھ کیا کرتے ہیں؟ ہم اشیاء کو کمپن کرنے کے لیے سیٹ کرتے ہیں اور آواز پیدا کرتے ہیں۔ کمپن کا مطلب ہے کسی شے کی ایک قسم کی تیز رفتاری سے آگے پیچھے حرکت۔ انسانی آواز کی آواز ووکل کارڈز میں کمپن کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے۔ جب کوئی پرندہ اپنے پر پھڑپھڑاتا ہے، تو کیا آپ کوئی آواز سنتے ہیں؟ سوچیں کہ شہد کی مکھی کے ساتھ گونجنے والی آواز کیسے پیدا ہوتی ہے۔ ایک کھینچا ہوا ربڑ بینڈ جب کھینچا جاتا ہے تو کمپن کرتا ہے اور آواز پیدا کرتا ہے۔ اگر آپ نے یہ کبھی نہیں کیا ہے، تو یہ کریں اور کھینچے ہوئے ربڑ بینڈ کے کمپن کا مشاہدہ کریں۔

سرگرمی 11.3

• مختلف قسم کے موسیقی کے آلات کی فہرست بنائیں اور اپنے دوستوں کے ساتھ بحث کریں کہ آلے کا کون سا حصہ آواز پیدا کرنے کے لیے کمپن کرتا ہے۔

11.2 آواز کی ترسیل

آواز کمپن کرتی ہوئی اشیاء سے پیدا ہوتی ہے۔ وہ مادہ یا واسطہ جس کے ذریعے آواز منتقل ہوتی ہے، واسطہ کہلاتا ہے۔ یہ ٹھوس، مائع یا گیس ہو سکتا ہے۔ آواز ایک واسطے میں پیدا ہونے کے مقام سے سننے والے تک منتقل ہوتی ہے۔ جب کوئی شے کمپن کرتی ہے، تو یہ اپنے ارد گرد کے واسطے کے ذرات کو کمپن کرنے پر مجبور کر دیتی ہے۔ ذرات کمپن کرتی ہوئی شے سے کان تک پورا راستہ طے نہیں کرتے۔ واسطے کا ایک ذرہ جو کمپن کرتی ہوئی شے کے رابطے میں ہوتا ہے، پہلے اپنی توازن کی پوزیشن سے ہٹ جاتا ہے۔ پھر یہ اپنے متصل ذرے پر ایک قوت لگاتا ہے۔ جس کے نتیجے میں متصل ذرہ اپنی آرام کی پوزیشن سے ہٹ جاتا ہے۔ متصل ذرے کو ہٹانے کے بعد پہلا ذرہ اپنی اصل پوزیشن پر واپس آ جاتا ہے۔ یہ عمل واسطے میں اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ آواز آپ کے کان تک نہیں پہنچ جاتی۔ واسطے میں آواز کے ماخذ سے پیدا ہونے والی خلل واسطے سے گزرتی ہے نہ کہ واسطے کے ذرات۔

لہر ایک خلل ہے جو کسی واسطے میں اس وقت حرکت کرتی ہے جب واسطے کے ذرات پڑوسی ذرات کو حرکت میں لے آتے ہیں۔ وہ بدلے میں دوسروں میں اسی طرح کی حرکت پیدا کرتے ہیں۔ واسطے کے ذرات خود آگے نہیں بڑھتے، بلکہ خلل کو آگے لے جایا جاتا ہے۔ یہی کچھ واسطے میں آواز کی ترسیل کے دوران ہوتا ہے، لہٰذا آواز کو ایک لہر کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ آواز کی لہروں کو واسطے میں ذرات کی حرکت سے خصوصیت دی جاتی ہے اور انہیں میکانیکی لہریں کہا جاتا ہے۔

ہوا سب سے عام واسطہ ہے جس کے ذریعے آواز سفر کرتی ہے۔ جب کوئی کمپن کرتی ہوئی شے آگے بڑھتی ہے، تو یہ اپنے سامنے کی ہوا کو دھکیلتی ہے اور سکیڑتی ہے جس سے ہائی پریشر کا ایک خطہ بنتا ہے۔ اس خطے کو کمپریشن (C) کہا جاتا ہے، جیسا کہ شکل 11.4 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ کمپریشن کمپن کرتی ہوئی شے سے دور ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ جب کمپن کرتی ہوئی شے پیچھے کی طرف حرکت کرتی ہے، تو یہ کم دباؤ کا ایک خطہ بناتی ہے جسے ریئرفیکشن (R) کہا جاتا ہے، جیسا کہ شکل 11.4 میں دکھایا گیا ہے۔ جیسے جیسے شے تیزی سے آگے پیچھے حرکت کرتی ہے، ہوا میں کمپریشنز اور ریئرفیکشنز کا ایک سلسلہ بن جاتا ہے۔ یہ آواز کی لہر بناتے ہیں جو واسطے کے ذریعے پھیلتی ہے۔

شکل 11.4: ایک کمپن کرتی ہوئی شے واسطے میں کمپریشنز $(C)$ اور ریئرفیکشنز $(R)$ کا ایک سلسلہ پیدا کر رہی ہے۔

کمپریشن ہائی پریشر کا خطہ ہے اور ریئرفیکشن لو پریشر کا خطہ ہے۔ پریشر کا تعلق کسی واسطے کے ذرات کی تعداد سے ہوتا ہے جو کسی دیے گئے حجم میں ہوتے ہیں۔ واسطے میں ذرات کی زیادہ کثافت زیادہ دباؤ دیتی ہے اور اس کے برعکس۔ اس طرح، آواز کی ترسیل کو واسطے میں کثافت کی تبدیلیوں یا دباؤ کی تبدیلیوں کی ترسیل کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔

11.2.1 آواز کی لہریں طولی لہریں ہیں

سرگرمی 11.4

• ایک سلنکی لیں۔ اپنے دوست سے ایک سرا پکڑنے کو کہیں۔ آپ دوسرا سرا پکڑیں۔

• اب سلنکی کو کھینچیں جیسا کہ شکل 11.5(a) میں دکھایا گیا ہے۔ پھر اسے اپنے دوست کی طرف ایک تیز دھکا دیں۔

• آپ کیا دیکھتے ہیں؟ اگر آپ اپنا ہاتھ ہلا کر سلنکی کو متبادل طور پر دھکیلتے اور کھینچتے ہیں، تو آپ کیا مشاہدہ کریں گے؟

• اگر آپ سلنکی پر ایک نقطہ نشان زد کریں گے، تو آپ مشاہدہ کریں گے کہ سلنکی پر نقطہ خلل کی ترسیل کی سمت کے متوازی آگے پیچھے حرکت کرے گا۔

(a)

(b)

شکل 11.5: سلنکی میں طولی لہر۔

وہ خطے جہاں حلقے قریب ہو جاتے ہیں انہیں کمپریشنز (C) کہا جاتا ہے اور وہ خطے جہاں حلقے مزید دور ہو جاتے ہیں انہیں ریئرفیکشنز (R) کہا جاتا ہے۔ جیسا کہ ہم پہلے سے جانتے ہیں، آواز واسطے میں کمپریشنز اور ریئرفیکشنز کے ایک سلسلے کے طور پر پھیلتی ہے۔ اب، ہم سلنکی میں خلل کی ترسیل کا واسطے میں آواز کی ترسیل سے موازنہ کر سکتے ہیں۔ ان لہروں کو طولی لہریں کہا جاتا ہے۔ ان لہروں میں واسطے کے انفرادی ذرات خلل کی ترسیل کی سمت کے متوازی سمت میں حرکت کرتے ہیں۔ ذرات ایک جگہ سے دوسری جگہ نہیں جاتے بلکہ وہ صرف اپنی آرام کی پوزیشن کے بارے میں آگے پیچھے حرکت کرتے ہیں۔ یہ بالکل وہی طریقہ ہے جس سے آواز کی لہر پھیلتی ہے، لہٰذا آواز کی لہریں طولی لہریں ہیں۔

ایک اور قسم کی لہر بھی ہوتی ہے، جسے عرضی لہر کہا جاتا ہے۔ عرضی لہر میں ذرات لہر کی ترسیل کی سمت کے ساتھ نہیں کمپن کرتے بلکہ لہر کے سفر کرنے کے ساتھ ساتھ اپنی اوسط پوزیشن کے بارے میں اوپر نیچے کمپن کرتے ہیں۔ اس طرح، عرضی لہر وہ ہے جس میں واسطے کے انفرادی ذرات لہر کی ترسیل کی سمت کے عموداً اپنی اوسط پوزیشنوں کے بارے میں حرکت کرتے ہیں۔ جب ہم تالاب میں ایک کنکر گرائیں گے، تو پانی کی سطح پر جو لہریں آپ دیکھتے ہیں وہ عرضی لہر کی ایک مثال ہے۔ روشنی ایک عرضی لہر ہے لیکن روشنی کے لیے، کمپن واسطے کے ذرات یا ان کے دباؤ یا کثافت کے نہیں ہوتے - یہ ایک میکانیکی لہر نہیں ہے۔ آپ اعلیٰ جماعتوں میں عرضی لہروں کے بارے میں مزید جانیں گے۔

11.2.2 آواز کی لہر کی خصوصیات

ہم آواز کی لہر کو اس کی درج ذیل خصوصیات سے بیان کر سکتے ہیں:

• تعدد
• طولِ موج اور
• رفتار۔

آواز کی لہر کو گرافیکل شکل میں شکل 11.6(c) میں دکھایا گیا ہے، جو یہ ظاہر کرتی ہے کہ کثافت اور دباؤ کیسے تبدیل ہوتے ہیں جب آواز کی لہر واسطے میں حرکت کرتی ہے۔ کسی دیے گئے وقت پر واسطے کی کثافت اور دباؤ دونوں فاصلے کے ساتھ، کثافت اور دباؤ کی اوسط قدر سے اوپر اور نیچے، مختلف ہوتے ہیں۔ شکل 11.6(a) اور

شکل 11.6(b) بالترتیب کثافت اور دباؤ کی تبدیلیوں کو ظاہر کرتی ہیں، جیسا کہ آواز کی لہر واسطے میں پھیلتی ہے۔

کمپریشنز وہ خطے ہیں جہاں ذرات ایک دوسرے کے قریب ہوتے ہیں اور شکل 11.6(c) میں وکر کے اوپری حصے سے ظاہر کیے جاتے ہیں۔ چوٹی زیادہ سے زیادہ کمپریشن کے خطے کی نمائندگی کرتی ہے۔ اس طرح، کمپریشنز وہ خطے ہیں جہاں کثافت اور دباؤ دونوں زیادہ ہوتے ہیں۔ ریئرفیکشنز کم دباؤ کے خطے ہیں جہاں ذرات پھیلے ہوئے ہوتے ہیں اور وادی سے ظاہر کیے جاتے ہیں، یعنی شکل 11.6(c) میں وکر کا نچلا حصہ۔ چوٹی کو لہر کی کرسٹ کہا جاتا ہے اور وادی کو ٹروف کہا جاتا ہے۔

دو لگاتار کمپریشنز (C) یا دو لگاتار ریئرفیکشنز (R) کے درمیان فاصلے کو طولِ موج کہا جاتا ہے، جیسا کہ شکل 11.6(c) میں دکھایا گیا ہے، طولِ موج کو عام طور پر $\lambda$ (یونانی حرف لیمبڈا) سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس کی ایس آئی یونٹ میٹر (m) ہے۔

ہنریک روڈولف ہرٹز 22 فروری 1857 کو ہیمبرگ، جرمنی میں پیدا ہوئے اور برلن یونیورسٹی میں تعلیم پائی۔ انہوں نے اپنے تجربات سے جے سی میکسویل کی برقی مقناطیسی تھیوری کی تصدیق کی۔ انہوں نے ریڈیو، ٹیلی فون، ٹیلی گراف اور یہاں تک کہ ٹیلی ویژن کی مستقبل کی ترقی کی بنیاد رکھی۔ انہوں نے فوٹو الیکٹرک اثر بھی دریافت کیا جس کی بعد میں البرٹ آئن سٹائن نے وضاحت کی۔ تعدد کی ایس آئی یونٹ کو ان کے اعزاز میں ہرٹز کا نام دیا گیا۔

تعدد ہمیں بتاتا ہے کہ کوئی واقعہ کتنی بار وقوع پذیر ہوتا ہے۔ فرض کریں آپ ڈھول بجا رہے ہیں۔ آپ اکائی وقت میں ڈھول کتنی بار پیٹتے ہیں اسے آپ کے ڈھول پیٹنے کی تعدد کہا جاتا ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ جب آواز کسی واسطے کے ذریعے پھیلتی ہے، تو

شکل 11.6: آواز کثافت یا دباؤ کی تبدیلیوں کے طور پر پھیلتی ہے جیسا کہ (a) اور (b) میں دکھایا گیا ہے، (c) گرافیکل طور پر کثافت اور دباؤ کی تبدیلیوں کو ظاہر کرتی ہے۔

واسطے کی کثافت زیادہ سے زیادہ قدر اور کم سے کم قدر کے درمیان کمپن کرتی ہے۔ کثافت میں زیادہ سے زیادہ قدر سے کم سے کم قدر میں تبدیلی، پھر دوبارہ زیادہ سے زیادہ قدر میں، ایک مکمل کمپن بناتی ہے۔ فی اکائی وقت ایسے کمپنوں کی تعداد آواز کی لہر کی تعدد ہے۔ اگر ہم فی اکائی وقت گزرنے والی کمپریشنز یا ریئرفیکشنز کی تعداد گن سکیں، تو ہمیں آواز کی لہر کی تعدد مل جائے گی۔ اسے عام طور پر $v$ (یونانی حرف، نیو) سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس کی ایس آئی یونٹ ہرٹز (علامت، Hz) ہے۔

دو لگاتار کمپریشنز یا ریئرفیکشنز کے ذریعے ایک مقررہ نقطہ کو پار کرنے میں لگنے والے وقت کو لہر کا دورانیہ کہا جاتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، ہم کہہ سکتے ہیں کہ ایک مکمل کمپن کے لیے لگنے والے وقت کو آواز کی لہر کا دورانیہ کہا جاتا ہے۔ اسے علامت $T$ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس کی ایس آئی یونٹ سیکنڈ (s) ہے۔ تعدد اور دورانیہ درج ذیل طور پر آپس میں متعلق ہیں:

$$ v=\frac{1}{T} $$

ایک وائلن اور ایک بانسری دونوں ایک ہی وقت میں آرکسٹرا میں بجائے جا سکتے ہیں۔ دونوں آوازیں ایک ہی واسطے، یعنی ہوا، کے ذریعے سفر کرتی ہیں اور ایک ہی وقت میں ہمارے کان تک پہنچتی ہیں۔ دونوں آوازیں ماخذ سے قطع نظر ایک ہی رفتار سے سفر کرتی ہیں۔ لیکن جو آوازیں ہم وصول کرتے ہیں وہ مختلف ہوتی ہیں۔ یہ آواز سے وابستہ مختلف خصوصیات کی وجہ سے ہے۔ سر ایک خصوصیت ہے۔

دماغ کسی خارج ہونے والی آواز کی تعدد کی تشریح کیسے کرتا ہے اسے اس کا سر کہا جاتا ہے۔ ماخذ کا کمپن جتنا تیز ہوگا، تعدد اتنا ہی زیادہ ہوگا اور سر اتنا ہی اونچا ہوگا، جیسا کہ شکل 11.7 میں دکھایا گیا ہے۔ اس طرح، اونچے سر کی آواز فی اکائی وقت ایک مقررہ نقطہ سے گزرنے والی کمپریشنز اور ریئرفیکشنز کی زیادہ تعداد سے مطابقت رکھتی ہے۔

مختلف سائز اور حالات کی اشیاء مختلف تعدد پر کمپن کرتی ہیں تاکہ مختلف سر کی آوازیں پیدا کریں۔

اوسط قدر کے دونوں اطراف واسطے میں زیادہ سے زیادہ خلل کے حجم کو لہر کا طولِ موج کہا جاتا ہے۔ اسے عام طور پر حرف A سے ظاہر کیا جاتا ہے، جیسا کہ شکل 11.6(c) میں دکھایا گیا ہے۔ آواز کے لیے اس کی یونٹ کثافت یا دباؤ کی ہوگی۔

شکل 11.7: کم سر کی آواز کی تعدد کم ہوتی ہے اور اونچے سر کی آواز کی تعدد زیادہ ہوتی ہے۔

آواز کی بلندی یا نرمی بنیادی طور پر اس کے طولِ موج سے طے ہوتی ہے۔ آواز کی لہر کا طولِ موج اس قوت پر منحصر ہے جس سے کسی شے کو کمپن کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے۔ اگر ہم میز کو ہلکے سے مارتے ہیں، تو ہم ایک نرم آواز سنتے ہیں کیونکہ ہم کم توانائی (طولِ موج) کی آواز کی لہر پیدا کرتے ہیں۔

شکل 11.8: نرم آواز کا طولِ موج چھوٹا ہوتا ہے اور بلند آواز کا طولِ موج بڑا ہوتا ہے۔

اگر ہم میز کو زور سے مارتے ہیں تو ہم ایک زیادہ بلند آواز سنتے ہیں۔ کیا آپ بتا سکتے ہیں کیوں؟ آواز کی لہر اپنے ماخذ سے پھیلتی ہے۔ جیسے جیسے یہ ماخذ سے دور ہوتی ہے اس کا طولِ موج اور اس کی بلندی دونوں کم ہو جاتی ہے۔ زیادہ بلند آواز زیادہ فاصلہ طے کر سکتی ہے کیونکہ یہ زیادہ توانائی سے وابستہ ہے۔ شکل 11.8 ایک ہی تعدد کی بلند اور نرم آواز کی لہر کی شکلیں دکھاتی ہے۔

آواز کا معیار یا ٹمبر وہ خصوصیت ہے جو ہمیں ایک ہی سر اور بلندی رکھنے والی ایک آواز کو دوسری سے ممتاز کرنے کے قابل بناتی ہے۔ جو آواز زیادہ خوشگوار ہوتی ہے اسے اعلیٰ معیار کی آواز کہا جاتا ہے۔ ایک تعدد کی آواز کو سر کہا جاتا ہے۔ جو آواز کئی تعددوں کے مرکب کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے اسے سرگم کہا جاتا ہے اور سننے میں خوشگوار ہوتی ہے۔ شور کان کے لیے ناخوشگوار ہوتا ہے! موسیقی سننے میں خوشگوار ہوتی ہے اور اعلیٰ معیار کی ہوتی ہے۔

آواز کی رفتار کو اس فاصلے کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو لہر پر ایک نقطہ، جیسے کمپریشن یا ریئرفیکشن، فی اکائی وقت طے کرتا ہے۔

ہم جانتے ہیں،

$$ \begin{aligned} \text { speed , $v=$ } & =\frac{\text { distance }}{\text { time }} \\ & =\frac{\lambda}{T}=\lambda \times \frac{1}{T} \end{aligned} $$

یہاں $\lambda$ آواز کی لہر کا طولِ موج ہے۔ یہ وہ فاصلہ ہے جو آواز کی لہر لہر کے ایک دورانیے $(T)$ میں طے کرتی ہے۔ اس طرح،

$$ \begin{aligned} v & =\lambda v(\because \frac{1}{T}=v) \\ \text{ or } \quad v & =\lambda v \end{aligned} $$

یعنی، رفتار $=$ طولِ موج $\times$ تعدد۔

آواز کی رفتار ایک دیے گئے واسطے میں ایک ہی جسمانی حالات کے تحت تمام تعددوں کے لیے تقریباً ایک جیسی رہتی ہے۔

مثال 11.1 ایک آواز کی لہر کی تعدد $2 kHz$ اور طولِ موج $35 cm$ ہے۔ $1.5 km$ کا فاصلہ طے کرنے میں اسے کتنا وقت لگے گا؟

حل:

دی گئی،

تعدد، $v=2 kHz=2000 Hz$

طولِ موج، $\lambda=35 cm=0.35 m$

ہم جانتے ہیں کہ رفتار، $v$ لہر کی $=$ طولِ موج $\times$ تعدد

$v=\lambda v$

$$=0.35 m 2000 Hz=700 m / s$$

لہر کے ذریعے فاصلہ، $d$ کا $1.5 km$ طے کرنے میں لگنے والا وقت

$t=\frac{d}{v}=\frac{1.5 \times 1000 m}{700 m s^{-1}}=\frac{15}{7} s=2.1 s$ ہے۔

اس طرح آواز کو $2.1 s$ کا فاصلہ طے کرنے میں $1.5 km$ لگیں گے۔

آواز کی توانائی کی وہ مقدار جو فی سیکنڈ یونٹ ایریا سے گزرتی ہے اسے آواز کی شدت کہا جاتا ہے۔ ہم کبھی کبھار “بلندی” اور “شدت” کی اصطلاحات کو ایک دوسرے کے متبادل کے طور پر استعمال کرتے ہیں، لیکن وہ ایک جیسی نہیں ہیں۔ بلندی کان کی آواز کے جواب کی پیمائش ہے۔ یہاں تک کہ جب دو آوازیں برابر شدت کی ہوں، تو ہم ایک کو دوسری سے زیادہ بلند سن سکتے ہیں صرف اس لیے کہ ہمارا کان اسے بہتر طور پر پکڑتا ہے۔

11.2.3 مختلف میڈیا میں آواز کی رفتار

آواز ایک واسطے کے ذریعے محدود رفتار سے پھیلتی ہے۔ بجلی کی چمک دیکھنے کے تھوڑی دیر بعد گرج کی آواز سنائی دیتی ہے۔ لہٰذا، ہم یہ سمجھ سکتے ہیں کہ آواز اس رفتار سے سفر کرتی ہے جو روشنی کی رفتار سے بہت کم ہے۔ آواز کی رفتار اس واسطے کی خصوصیات پر منحصر ہے جس کے ذریعے یہ سفر کرتی ہے۔ آپ اس انحصار کے بارے میں اعلیٰ جماعتوں میں سیکھیں گے۔ آواز کی رفتار کسی واسطے میں درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے۔ آواز کی رفتار کم ہو جاتی ہے جب ہم ٹھوس سے گیس کی حالت میں جاتے ہیں۔ کسی بھی واسطے میں جیسے جیسے ہم درجہ حرارت بڑھاتے ہیں، آواز کی رفتار بڑھ جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، ہوا میں آواز کی رفتار $m s^{-1}$ پر $0^{\circ} C$ ہے اور $344 m s^{-1}$ پر $22^{\circ} C$ ہے۔ مختلف میڈیا میں ایک خاص درجہ حرارت پر آواز کی رفتار جدول 11.1 میں درج ہے۔ آپ کو ان اقدار کو یاد رکھنے کی ضرورت نہیں ہے۔

جدول 11.1: 25 ºC پر مختلف میڈیا میں آواز کی رفتار

11.3 آواز کا انعکاس

آواز کسی ٹھوس یا مائع سے اسی طرح اچھلتی ہے جیسے ربڑ کی گیند دیوار سے اچھلتی ہے۔ روشنی کی طرح، آواز کسی ٹھوس یا مائع کی سطح سے منعکس ہوتی ہے اور انعکاس کے وہی قوانین پیروی کرتی ہے جو آپ نے پچھلی جماعتوں میں پڑھے ہیں۔ جس سمت میں آواز واقع ہوتی ہے اور جس سمت میں منعکس ہوتی ہے وہ انعکاسی سطح کے معمول کے ساتھ واقعہ کے نقطہ پر برابر زاویے بناتی ہیں، اور تینوں ایک ہی مستوی میں ہوتے ہیں۔ آواز کی لہروں کے انعکاس کے لیے بڑے سائز کی رکاوٹ کی ضرورت ہوتی ہے جو پالش شدہ یا کھردری ہو سکتی ہے۔

سرگرمی 11.5

• دو یکساں پائپ لیں، جیسا کہ شکل 11.9 میں دکھایا گیا ہے۔ آپ چارٹ پیپر کا استعمال کرتے ہوئے پائپ بنا سکتے ہیں۔ پائپ کی لمبائی کافی لمبی ہونی چاہیے جیسا کہ دکھایا گیا ہے۔

• انہیں دیوار کے قریب ایک میز پر ترتیب دیں۔ گھڑی کو پائپوں میں سے ایک کے کھلے سرے کے قریب رکھیں اور دوسرے پائپ کے ذریعے گھڑی کی آواز سننے کی کوشش کریں۔

• پائپوں کی پوزیشن کو ایڈجسٹ کریں تاکہ آپ گھڑی کی آواز بہترین طور پر سن سکیں۔

• اب، واقعہ اور انعکاس کے زاویے ناپیں اور زاویوں کے درمیان تعلق دیکھیں۔

• دائیں طرف والے پائپ کو عمودی طور پر تھوڑی اونچائی تک اٹھائیں اور مشاہدہ کریں کہ کیا ہوتا ہے۔

(گھڑی کی جگہ، وائبریٹ موڈ پر موبائل فون بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔)

<img src=“https://temp-public-img-folder.s3.amazonaws.com/sathee.prutor.images/sathee_image/cropped_2024_01_16_4ef81983a82e89dea29ag-143_jpg_height_383_width_692_top_left_y_2001_top_left_x_1147.jpg"