ధ్వని నీటి నుండి గాలికి వెళ్ళినప్పుడు. వివిధ వాతావరణాలలో ధ్వని

వివరణాత్మక సమాధానంతో టాస్క్ 22ని పూర్తి చేసినప్పుడు, మొదట టాస్క్ నంబర్‌ను వ్రాసి, ఆపై దానికి సమాధానాన్ని రాయండి. పూర్తి సమాధానంలో ప్రశ్నకు సమాధానం మాత్రమే కాకుండా, దాని వివరణాత్మక, తార్కికంగా అనుసంధానించబడిన హేతువు కూడా ఉండాలి.

ఒక గ్లాసు వేడి టీ ఒక పెద్ద, చల్లని గదిలో ఉంచబడింది. కాలక్రమేణా, టీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పరిసర గాలి యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు సమానంగా మారింది. టీ యొక్క థర్మల్ రేడియేషన్ మరియు థర్మల్ శోషణ తీవ్రతలు ఎలా మారాయి? మీ సమాధానాన్ని వివరించండి.

సమాధానం చూపించు

నమూనా సాధ్యం సమాధానం

థర్మల్ రేడియేషన్ యొక్క తీవ్రత తగ్గింది, థర్మల్ శోషణ యొక్క తీవ్రత వాస్తవంగా మారలేదు.

టీ, ఒక వైపు, ఉష్ణ కిరణాలను విడుదల చేస్తుంది, మరోవైపు, చుట్టుపక్కల గాలి నుండి వేడి రేడియేషన్‌ను గ్రహిస్తుంది. ప్రారంభంలో, రేడియేషన్ ప్రక్రియ ప్రధానంగా ఉంటుంది మరియు టీ చల్లబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు, గదిలోని గాలి నుండి థర్మల్ రేడియేషన్ యొక్క శోషణ తీవ్రతకు సమానం అయ్యే వరకు టీ నుండి థర్మల్ రేడియేషన్ యొక్క తీవ్రత తగ్గుతుంది. ఇంకా, టీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారదు.

23–26 పనులను పూర్తి చేస్తున్నప్పుడు, ముందుగా టాస్క్ నంబర్‌ను వ్రాసి, ఆపై దానికి సమాధానం రాయండి.

దాని చివర్లలో వోల్టేజ్‌పై రెసిస్టర్‌లో ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ ఆధారపడటాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ప్రయోగాత్మక సెటప్‌ను సమీకరించండి. 4.5 V కరెంట్ సోర్స్, వోల్టమీటర్, అమ్మీటర్, కీ, రియోస్టాట్, కనెక్ట్ చేసే వైర్లు, R 1 అని లేబుల్ చేయబడిన రెసిస్టర్‌ని ఉపయోగించండి.

జవాబు రూపంలో

1) ప్రయోగం యొక్క విద్యుత్ రేఖాచిత్రాన్ని గీయండి;

2) ప్రస్తుత బలాన్ని క్రమంగా సెట్ చేయడానికి రియోస్టాట్‌ను ఉపయోగించడం. సర్క్యూట్లు 0.4 A, 0.5 A మరియు 0.6 A మరియు ప్రతి సందర్భంలోనూ నిరోధకం యొక్క చివర్లలో విద్యుత్ వోల్టేజ్ యొక్క విలువను కొలవడం, టేబుల్ (లేదా గ్రాఫ్) రూపంలో మూడు కేసులకు ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌ను కొలిచే ఫలితాలను సూచిస్తుంది;

3) దాని చివర్లలో వోల్టేజ్పై రెసిస్టర్లో ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ యొక్క ఆధారపడటం గురించి ఒక ముగింపును రూపొందించండి.

సమాధానం చూపించు

1) ప్రయోగాత్మక సెటప్ యొక్క పథకం

2)

3) తీర్మానం: కండక్టర్‌లో కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, కండక్టర్ చివర్లలో ఉత్పన్నమయ్యే వోల్టేజ్ కూడా పెరుగుతుంది.

టాస్క్ 24 అనేది వ్రాతపూర్వక సమాధానం అవసరమయ్యే ప్రశ్న. పూర్తి సమాధానంలో ప్రశ్నకు సమాధానం మాత్రమే కాకుండా, దాని వివరణాత్మక, తార్కికంగా అనుసంధానించబడిన హేతువు కూడా ఉండాలి.

ఒక మోడల్ బోట్ నీటి కూజాలో తేలుతుంది. భూమి నుండి చంద్రునికి తరలించినట్లయితే పడవ యొక్క సబ్‌మెర్షన్ డెప్త్ (అవక్షేపం) మారుతుందా (మరియు అది మారితే, ఎలా)? మీ సమాధానాన్ని వివరించండి.

సమాధానం చూపించు

నమూనా సాధ్యం సమాధానం

మారదు.

నీటి నుండి పడవపై పనిచేసే తేలే శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తిని సమతుల్యం చేసే వరకు పడవ నీటిలో మునిగిపోతుంది. పడవ యొక్క ఇమ్మర్షన్ (డ్రాఫ్ట్) యొక్క లోతు షరతును నెరవేర్చడం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: F హెవీ = F అవుట్ (1). చంద్రునిపై గురుత్వాకర్షణ త్వరణం భూమిపై కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. కానీ రెండు శక్తులు స్వేచ్ఛా పతనం యొక్క త్వరణానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి కాబట్టి, F హెవీ మరియు F ext రెండు శక్తులు ఒకే సంఖ్యలో తగ్గుతాయి మరియు సమానత్వం (1) ఉల్లంఘించబడదు.

25-26 పనుల కోసం, పూర్తి పరిష్కారాన్ని వ్రాయడం అవసరం, ఇందులో సమస్య యొక్క సంక్షిప్త స్థితిని వ్రాయడం (ఇచ్చిన), సూత్రాలను వ్రాయడం, సమస్యను పరిష్కరించడానికి అవసరమైన మరియు సరిపోయే ఉపయోగం, అలాగే గణిత పరివర్తనలు మరియు సంఖ్యాపరమైన సమాధానానికి దారితీసే లెక్కలు.

ధ్వని ప్రచారం చేయడానికి, సాగే మాధ్యమం అవసరం. శూన్యంలో ధ్వని తరంగాలు వ్యాపించవు, ఎందుకంటే అక్కడ కంపించడానికి ఏమీ లేదు. ఇది సాధారణ ప్రయోగం ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది. మనం గాజు గంట కింద ఎలక్ట్రిక్ బెల్ ఉంచినట్లయితే, గంట కింద నుండి గాలి బయటకు పంపబడినందున, గంట నుండి వచ్చే శబ్దం పూర్తిగా ఆగిపోయే వరకు బలహీనంగా మరియు బలహీనంగా మారుతుందని మేము కనుగొంటాము.

వాయువులలో ధ్వని. ఉరుములతో కూడిన తుఫాను సమయంలో మనం మొదట మెరుపు మెరుపును చూస్తాము మరియు కొంత సమయం తర్వాత మాత్రమే ఉరుము యొక్క రంబుల్ (Fig. 52) వినబడుతుంది. గాలిలో ధ్వని వేగం మెరుపు నుండి వచ్చే కాంతి వేగం కంటే చాలా తక్కువగా ఉండటం వలన ఈ ఆలస్యం జరుగుతుంది.

గాలిలో ధ్వని వేగాన్ని మొదటిసారిగా 1636లో ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త M. మెర్సేన్ కొలుస్తారు. 20 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇది 343 m/sకి సమానం, అంటే 1235 km/h. కలాష్నికోవ్ మెషిన్ గన్ (PK) నుండి కాల్చిన బుల్లెట్ వేగం 800 మీటర్ల దూరంలో తగ్గుతుందని గమనించండి. బుల్లెట్ యొక్క ప్రారంభ వేగం 825 m/s, ఇది గాలిలో ధ్వని వేగాన్ని గణనీయంగా మించిపోయింది. అందువల్ల, షాట్ యొక్క శబ్దం లేదా బుల్లెట్ యొక్క విజిల్ విన్న వ్యక్తి చింతించాల్సిన అవసరం లేదు: ఈ బుల్లెట్ ఇప్పటికే అతనిని దాటిపోయింది. బుల్లెట్ షాట్ యొక్క ధ్వనిని మించిపోయింది మరియు ధ్వని రాకముందే దాని బాధితుడిని చేరుకుంటుంది.

ధ్వని వేగం మాధ్యమం యొక్క ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది: పెరుగుతున్న గాలి ఉష్ణోగ్రతతో అది పెరుగుతుంది మరియు గాలి ఉష్ణోగ్రత తగ్గడంతో అది తగ్గుతుంది. 0 °C వద్ద, గాలిలో ధ్వని వేగం 331 మీ/సె.
ధ్వని వివిధ వాయువులలో వివిధ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది. వాయువు అణువుల ద్రవ్యరాశి ఎక్కువ, దానిలో ధ్వని వేగం తక్కువగా ఉంటుంది. అందువలన, 0 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద, హైడ్రోజన్లో ధ్వని వేగం 1284 m/s, హీలియంలో - 965 m/s, మరియు ఆక్సిజన్లో - 316 m/s.

ద్రవాలలో ధ్వని. ద్రవాలలో ధ్వని వేగం సాధారణంగా వాయువులలో ధ్వని వేగం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. నీటిలో ధ్వని వేగాన్ని మొదటిసారిగా 1826లో J. కొల్లాడన్ మరియు J. స్టర్మ్ కొలుస్తారు. వారు స్విట్జర్లాండ్‌లోని జెనీవా సరస్సుపై తమ ప్రయోగాలను చేపట్టారు (Fig. 53). ఒక పడవలో వారు గన్‌పౌడర్‌కు నిప్పంటించారు మరియు అదే సమయంలో నీటిలోకి దిగిన గంటను కొట్టారు. ఈ గంట యొక్క ధ్వని, ప్రత్యేక కొమ్మును ఉపయోగించి, నీటిలోకి తగ్గించబడింది, మొదటి నుండి 14 కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్న మరొక పడవలో బంధించబడింది. కాంతి యొక్క ఫ్లాష్ మరియు సౌండ్ సిగ్నల్ రాక మధ్య సమయ విరామం ఆధారంగా, నీటిలో ధ్వని వేగం నిర్ణయించబడుతుంది. 8 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇది సుమారుగా 1440 మీ/సె.

రెండు వేర్వేరు మాధ్యమాల మధ్య సరిహద్దు వద్ద, ధ్వని తరంగంలో కొంత భాగం ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు కొంత భాగం మరింత ప్రయాణిస్తుంది. ధ్వని గాలి నుండి నీటిలోకి వెళ్ళినప్పుడు, ధ్వని శక్తిలో 99.9% తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది, అయితే నీటిలోకి ప్రసారం చేయబడిన ధ్వని తరంగంలో ఒత్తిడి దాదాపు 2 రెట్లు ఎక్కువ. చేపల వినికిడి వ్యవస్థ దీనికి ఖచ్చితంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. అందువల్ల, ఉదాహరణకు, నీటి ఉపరితలం పైన అరుపులు మరియు శబ్దాలు సముద్ర జీవులను భయపెట్టడానికి ఖచ్చితంగా మార్గం. నీటి కింద తనను తాను కనుగొన్న వ్యక్తి ఈ అరుపులతో చెవిటివాడు కాదు: నీటిలో మునిగిపోయినప్పుడు, గాలి "ప్లగ్స్" అతని చెవుల్లోనే ఉంటాయి, ఇది అతనిని ధ్వని ఓవర్లోడ్ నుండి కాపాడుతుంది.

ధ్వని నీటి నుండి గాలికి వెళ్ళినప్పుడు, 99.9% శక్తి మళ్లీ ప్రతిబింబిస్తుంది. కానీ గాలి నుండి నీటికి పరివర్తన సమయంలో ధ్వని ఒత్తిడి పెరిగితే, ఇప్పుడు, దీనికి విరుద్ధంగా, అది బాగా తగ్గుతుంది. ఈ కారణంగానే, ఉదాహరణకు, ఒక రాయి మరొక రాయిని కొట్టినప్పుడు నీటి కింద సంభవించే శబ్దం గాలిలో ఒక వ్యక్తికి చేరదు.

నీరు మరియు గాలి మధ్య సరిహద్దులో ధ్వని యొక్క ఈ ప్రవర్తన మన పూర్వీకులకు నీటి అడుగున ప్రపంచాన్ని "నిశ్శబ్ద ప్రపంచం"గా పరిగణించడానికి ఆధారాన్ని ఇచ్చింది. అందువల్ల వ్యక్తీకరణ: "చేప వలె మ్యూట్ చేయండి." అయితే, లియోనార్డో డా విన్సీ నీటిలోకి దిగిన ఓర్‌కి మీ చెవిని పెట్టడం ద్వారా నీటి అడుగున శబ్దాలను వినాలని కూడా సూచించారు. ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించి, చేపలు చాలా మాట్లాడేవని మీరు నిర్ధారించుకోవచ్చు.

ఘనపదార్థాలలో ధ్వని. ఘనపదార్థాలలో ధ్వని వేగం ద్రవాలు మరియు వాయువుల కంటే ఎక్కువ. మీరు మీ చెవిని రైలుకు పెడితే, రైలు యొక్క మరొక చివరను కొట్టిన తర్వాత మీకు రెండు శబ్దాలు వినబడతాయి. వాటిలో ఒకటి రైలు ద్వారా, మరొకటి గాలి ద్వారా మీ చెవికి చేరుకుంటుంది.

భూమికి మంచి ధ్వని వాహకత ఉంది. అందువల్ల, పాత రోజుల్లో, ముట్టడి సమయంలో, కోట గోడలలో “శ్రోతలు” ఉంచబడ్డారు, వారు భూమి ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన శబ్దం ద్వారా, శత్రువు గోడలను తవ్వుతున్నారా లేదా అని నిర్ణయించగలరు. వారి చెవిని ఉంచడం ద్వారా గ్రౌండ్, వారు శత్రు అశ్వికదళం యొక్క విధానాన్ని కూడా పర్యవేక్షించారు.

ఘనపదార్థాలు ధ్వనిని చక్కగా నిర్వహిస్తాయి. దీనికి ధన్యవాదాలు, వారి వినికిడిని కోల్పోయిన వ్యక్తులు కొన్నిసార్లు వారి శ్రవణ నరాలను గాలి మరియు బయటి చెవి ద్వారా కాకుండా నేల మరియు ఎముకల ద్వారా చేరుకునే సంగీతానికి నృత్యం చేయగలరు.

1. పిడుగులు పడే సమయంలో మనం మొదట మెరుపులను ఎందుకు చూస్తాము మరియు ఆ తర్వాత మాత్రమే ఉరుములను ఎందుకు వింటాము? 2. వాయువులలో ధ్వని వేగం దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది? 3. నది ఒడ్డున నిలబడి ఉన్న వ్యక్తికి నీటి అడుగున శబ్దాలు ఎందుకు వినబడవు? 4. పురాతన కాలంలో శత్రువుల త్రవ్వకాల పనిని పర్యవేక్షించిన “వినేవారు” తరచుగా అంధులుగా ఎందుకు ఉన్నారు?

ప్రయోగాత్మక పని.మీ చేతి గడియారాన్ని బోర్డు యొక్క ఒక చివర (లేదా పొడవైన చెక్క పాలకుడు) ఉంచండి మరియు మరొక చివర మీ చెవిని ఉంచండి. మీరు ఏమి వింటారు? దృగ్విషయాన్ని వివరించండి.

ధ్వని గాలిలో ప్రయాణిస్తుందని మనకు తెలుసు. అందుకే మనం వినవచ్చు. శూన్యంలో శబ్దాలు ఉండవు. కానీ ధ్వని గాలి ద్వారా ప్రసారం చేయబడితే, దాని కణాల పరస్పర చర్య కారణంగా, అది ఇతర పదార్ధాల ద్వారా కూడా ప్రసారం చేయబడదా? రెడీ.

వివిధ మాధ్యమాలలో ధ్వని ప్రచారం మరియు వేగం

ధ్వని గాలి ద్వారా మాత్రమే ప్రసారం చేయబడదు. గోడకు చెవి పెట్టుకుంటే పక్క గదిలో సంభాషణలు వినవచ్చని బహుశా అందరికీ తెలుసు. ఈ సందర్భంలో, ధ్వని గోడ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. నీరు మరియు ఇతర మాధ్యమాలలో శబ్దాలు ప్రయాణిస్తాయి. అంతేకాకుండా, వివిధ వాతావరణాలలో ధ్వని ప్రచారం భిన్నంగా జరుగుతుంది. ధ్వని వేగం మారుతూ ఉంటుందిపదార్థాన్ని బట్టి.

నీటిలో ధ్వని వేగం గాలిలో కంటే దాదాపు నాలుగు రెట్లు ఎక్కువగా ఉండటం ఆసక్తికరం. అంటే, చేపలు మనకంటే "వేగంగా" వింటాయి. లోహాలు మరియు గాజులలో, ధ్వని మరింత వేగంగా ప్రయాణిస్తుంది. ఎందుకంటే ధ్వని అనేది మాధ్యమం యొక్క కంపనం మరియు మెరుగైన వాహక మాధ్యమంలో ధ్వని తరంగాలు వేగంగా ప్రయాణిస్తాయి.

నీటి సాంద్రత మరియు వాహకత గాలి కంటే ఎక్కువ, కానీ మెటల్ కంటే తక్కువ. దీని ప్రకారం, ధ్వని భిన్నంగా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి వెళ్ళేటప్పుడు, ధ్వని వేగం మారుతుంది.

ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి వెళ్ళేటప్పుడు ధ్వని తరంగం యొక్క పొడవు కూడా మారుతుంది. దాని ఫ్రీక్వెన్సీ మాత్రమే అలాగే ఉంటుంది. అయితే గోడల ద్వారా కూడా ఎవరు మాట్లాడుతున్నారో మనం ఖచ్చితంగా ఎందుకు గుర్తించగలం.

ఎందుకంటే ధ్వని ఉంది హెచ్చుతగ్గులు, ఆపై కంపనాల కోసం అన్ని చట్టాలు మరియు సూత్రాలు మరియు అలలుబాగా వర్తిస్తుంది ధ్వని కంపనాలు. గాలిలో ధ్వని వేగాన్ని లెక్కించేటప్పుడు, ఈ వేగం గాలి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుందని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, ధ్వని ప్రచారం యొక్క వేగం పెరుగుతుంది. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, గాలిలో ధ్వని వేగం 340,344 మీ/సె.

శబ్ధ తరంగాలు

ధ్వని తరంగాలు, భౌతిక శాస్త్రం నుండి తెలిసినట్లుగా, సాగే మాధ్యమంలో ప్రచారం చేస్తాయి. అందుకే భూమి ద్వారా శబ్దాలు బాగా ప్రసారం అవుతాయి. మీ చెవిని నేలపై ఉంచడం ద్వారా, మీరు దూరంగా నుండి అడుగుల చప్పుడు, చప్పుడు వంటి శబ్దాలు వినవచ్చు.

చిన్నతనంలో, ప్రతి ఒక్కరూ తమ చెవిని పట్టాలకు పెట్టడం సరదాగా ఉండేవారు. రైలు చక్రాల ధ్వని అనేక కిలోమీటర్ల వరకు పట్టాల వెంట ప్రసారం చేయబడుతుంది. రివర్స్ సౌండ్ శోషణ ప్రభావాన్ని సృష్టించడానికి, మృదువైన మరియు పోరస్ పదార్థాలు ఉపయోగించబడతాయి.

ఉదాహరణకు, ఒక గదిని బాహ్య శబ్దాల నుండి రక్షించడానికి లేదా, దానికి విరుద్ధంగా, శబ్దాలు గది నుండి బయటికి రాకుండా నిరోధించడానికి, గది చికిత్స మరియు సౌండ్‌ప్రూఫ్ చేయబడుతుంది. గోడలు, నేల మరియు పైకప్పు ఫోమ్డ్ పాలిమర్ల ఆధారంగా ప్రత్యేక పదార్థాలతో కప్పబడి ఉంటాయి. అటువంటి అప్హోల్స్టరీలో అన్ని శబ్దాలు చాలా త్వరగా మసకబారుతాయి.