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1.

एक विमान जमीन से 2000 m की ऊँचाई पर 510 km/h की चाल से पूर्व दिशा में जा रहा है । किसी क्षण जमीन पर खड़े एक व्यक्ति को विमान की ध्वनि ऊधर्वाधर दिशा से आती प्रतीत होती है । इस समय विमान का स्थान बताएँ । हवा में ध्वनि की चाल = 340 m/s.

Answer» व्यक्ति ऊधर्वाधर दिशा से आती हुई ध्वनि को सुन रहा है । इसका अर्थ है कि यह ध्वनि उस समय उतपन्न की गई थी जब विमान व्यक्ति के ठीक ऊपर पर था । अत:, ध्वनि को 2000 m की दूरी चलकर व्यक्ति तक पहुँचने में लगा समय, `t = (2000 m)/(340 m//s) = (100)/(17) s` होगा । इतने समय में विमान, `d = ((100)/(17)s) (510 km//h) = 833 m` दूरी आगे बढ़ जाएगा ।
अत:, जिस क्षण व्यक्ति ऊधर्वाधर दिशा से आती ध्वनि को सुनेगा, उस क्षण विमान व्यक्ति से 833 m पूर्व तथा 2000 m ऊंचाई पर होगा ।
2.

हवा में एक ध्वनि तरंग पैदा की जाती है जिसका तरंगदैघ्र्य 0.60 cm है । यह 354 m/s की चाल से चलती है । क्या यह मनुष्य को सुनाई देगी ?

Answer» `upsilon = v lambda`
या `v = (upsilon)/(lambda) = (354 m//s)/(0.60 cm) = 59000 Hz`.
यह मनुष्य के सुनने के दायरे से बहुत ज्यादा है, अत: उसे यह ध्वनि सुनाई नहीं देगी ।
3.

50 kHz आवृति का एक अल्ट्रासाउंड सिग्नल समुद्र में ऊधर्वाधर दिशा में भेजा जाता है । यह सिग्नल समुद्र के तल से परावर्तित होकर 0.8 s में वापस सतह पर आ जाता है । समुद्र के पानी में ध्वनि का वेग = 1500 m/s है । (a) समुद्र की गहराई तथा (b) सिग्नल का पानी में तरंगदैघ्र्य निकाले ।

Answer» (a) सिग्नल द्वारा 0.8 s में तय की गई दूरी,
`d = 0.8 s xx 1500 m//s = 1200 m`
अत:, समुद्र की गहराई = 600 m.
(b) `lambda = (upsilon)/(v) = (1500 m//s)/(50 xx 10^(3) Hz) = 3.0 cm`.
4.

तरंगदैघ्र्य 40 cm की ध्वनि तरंग हवा में चल रही है । यदि किसी स्थान पर हवा के अधिकतम तथा न्यूनतम दाब का अंतर 1.0 `N//m^(2)` हो, तो वहाँ की हवा की परत के कम्पन का आयाम निकाले । हवा का आयतन प्रत्यास्थता गुणांक (B) = `1.4 xx 10^(5) N//m^(2)`

Answer» दाब का आयाम,
`p_(0) = (1.0 N//m^(2))/(2) = 0.5 N//m^(2)`
तथा विस्थापन का आयाम,
`s_(0) = (p_(0))/(Bk) = (p_(0)lambda)/(2 pi B)`
`= ((0.5 N//m^(2)) xx (40 xx 10^(-2)m))/(2 xx 3.14 xx 1.4 xx 10^(5) N//m^(2)) = 2.2 xx 10^(-7) m`.
5.

गर्मी के एक दिन जोधपुर की हवा का तापमान `48^(@)C` है । यदि `0^(@)C` पर हवा में ध्वनि की चाल 332 m/s हो, तो इस दिन जोधपुर में हवा में ध्वनि की चाल कितनी होगी ?

Answer» `upsilon = upsilon_(0) sqrt((273 + 48)/(273)) = upsilon_(0) xx 1.084 = 360 m//s`
6.

हवा से होकर 1.0 kHz आवृति तथा `2.0 xx 10^(-6) W//m^(2)` तीव्रता वाली एक ध्वनि तरंग जा रही है । हवा की परतो के कम्पन का आयाम निकाले । हवा का घनत्व `= 1.2 kg//m^(3)` तथा हवा में ध्वनि की चाल = 330 m/s ले ।

Answer» ध्वनि की तीव्रता,
`I = (p_(0)^(2))/(2 rho upsilon) = ((Bks_(0))^(2))/(2 rho upsilon) = ((rho upsilon^(2) ks_(0))^(2))/(2 rho upsilon)`
`= ((rho upsilon omega s_(0))^(2))/(2 rho upsilon) = (1)/(2) rho upsilon omega^(2) s_(0)^(2) = 2 pi^(2) v^(2) rho upsilon s_(0)^(2)`
अत:, `s_(0)^(2) = (I)/(2 pi^(2) v^(2)rho upsilon)`
`= (2.0 xx 10^(-6) W m^(-2))/(2 pi^(2) xx (1.0 xx 10^(6) s^(-2)) xx (1.2 kg m^(-3))xx (330 m s^(-1)))`
`= 2.53 xx 10^(-16) m^(2)`
या `s_(0) = 1.6 xx 10^(-8) m`
7.

जब हम हाथो से ताली बजाते हैं, तो उससे उतपन्न ध्वनि तरंग का समीकरण इनमे से किसके द्वारा सबसे अच्छी तरह दर्शाया जा सकता है ?A. `p = p_(0) sin (kx - omega t)`B. `p = p_(0) sin kx cos omega t`C. `p = p_(0) cos kx sin omega t`D. `p = underset(i)(sum)p_(0i)sin(k_(i) x - omega_(1) t)`

Answer» Correct Answer - D
8.

एक स्थान पर ध्वनि स्तर (sound level) 30 dB से बढ़ा दिया जाता है । दाब का आयाम कितने गुना बढ़ जाएगा ?

Answer» ध्वनि का स्तर,
`beta = 10 log_(10) ((I)/(I_(0)))`
`beta_(2) - beta_(1) = 10 [log_(10) ((I_(1))/(I_(0))) - log_(10)((I_(1))/(I_(0)))] = 10 log_(10) ((I_(2))/(I_(1)))`
यदि `beta_(2) - beta_(1) = 30` dB हो, तो
`log_(10)((I_(2))/(I_(1))) = 3` या `I_(2) = (10^(3))I_(1)`.
ध्वनि की तीव्रता 1000 गुना बढ़ गयी है । चूँकि `I prop p_(0)^(2)`, अत: दाब का आयाम `sqrt(1000) = 32` गुना बढ़ जाएगा ।
9.

हवा में ध्वनि तरंगो का वेग 332 m/s है । निर्वात में ध्वनि तरंगो का वेग होगाA. gt 332 m/sB. `= 332` m/sC. lt 332 m/sD. इनमे से कोई नहीं

Answer» Correct Answer - D