Chapter-ध्वनि तरंगें अभिलक्षण एवं अनुप्रयोग Science Exploration class 9 in hindi Medium CBSE Notes

Chapter 10. ध्वनि तरंगें—अभिलक्षण एवं अनुप्रयोग

इस अभ्यास कार्य के माध्यम से ध्वनि की प्रकृति, उसके संचरण, तरंग के अभिलक्षण, ध्वनि की चाल, मानव श्रवण सीमा, ध्वनि का परावर्तन, प्रतिध्वनि, अनुरणन, पराश्रव्य तरंगों, SONAR तथा ध्वनि के आधुनिक अनुप्रयोगों की समझ को जाँचा जाएगा।

Assignment – What Have You Learned?

भाग A – बहुत छोटे उत्तर वाले प्रश्न

1. ध्वनि किस प्रकार की तरंग है?
2. ध्वनि के संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता क्यों होती है?
3. ध्वनि निर्वात में क्यों नहीं चल सकती?
4. ध्वनि तरंग में संपीडन किसे कहते हैं?
5. विरलन किसे कहते हैं?
6. तरंगदैर्ध्य की परिभाषा लिखिए।
7. आवृत्ति का SI मात्रक क्या है?
8. आवर्तकाल किसे कहते हैं?
9. आवृत्ति और आवर्तकाल में क्या संबंध है?
10. ध्वनि की चाल का सूत्र लिखिए।
11. ध्वनि का तारत्व किस भौतिक राशि से संबंधित है?
12. ध्वनि की प्रबलता किससे संबंधित है?
13. मनुष्य की सामान्य श्रवण सीमा क्या है?
14. अवश्रव्य तरंगें किसे कहते हैं?
15. पराश्रव्य तरंगें किसे कहते हैं?
16. ध्वनि का परावर्तन क्या है?
17. प्रतिध्वनि किसे कहते हैं?
18. अनुरणन किसे कहते हैं?
19. SONAR का पूरा नाम लिखिए।
20. SONAR में किस प्रकार की तरंगों का उपयोग किया जाता है?

भाग B – रिक्त स्थान भरिए

1. ध्वनि एक ________ तरंग है।
2. ध्वनि के संचरण के लिए ________ की आवश्यकता होती है।
3. दो क्रमागत संपीडनों के बीच की दूरी को ________ कहते हैं।
4. प्रति सेकंड होने वाले पूर्ण कंपनों की संख्या को ________ कहते हैं।
5. आवृत्ति का SI मात्रक ________ है।
6. आवर्तकाल और आवृत्ति एक-दूसरे के ________ होते हैं।
7. ध्वनि की चाल का सूत्र ________ है।
8. 20 Hz से कम आवृत्ति वाली तरंगें ________ कहलाती हैं।
9. 20 kHz से अधिक आवृत्ति वाली तरंगें ________ कहलाती हैं।
10. ध्वनि तरंगों के किसी सतह से टकराकर वापस लौटने की घटना को ________ कहते हैं।
11. परावर्तित ध्वनि के अलग से सुनाई देने को ________ कहते हैं।
12. SONAR में ________ तरंगों का उपयोग किया जाता है।

भाग C – सही या गलत बताइए

1. ध्वनि निर्वात में संचरित हो सकती है।
2. ध्वनि ठोस, द्रव और गैस तीनों माध्यमों में संचरित हो सकती है।
3. ध्वनि तरंगों में माध्यम के कण तरंग के साथ आगे बढ़ते रहते हैं।
4. ध्वनि की आवृत्ति बढ़ने पर उसका तारत्व सामान्यतः बढ़ता है।
5. ध्वनि का आयाम बढ़ने पर उसकी प्रबलता सामान्यतः बढ़ती है।
6. 20 Hz से कम आवृत्ति वाली ध्वनि मनुष्य सामान्यतः सुन सकता है।
7. 20 kHz से अधिक आवृत्ति वाली ध्वनि को पराश्रव्य कहते हैं।
8. ध्वनि का परावर्तन प्रकाश के परावर्तन के समान नियमों का पालन करता है।
9. प्रतिध्वनि सुनने के लिए मूल और परावर्तित ध्वनि के बीच पर्याप्त समयांतर आवश्यक है।
10. SONAR में ध्वनि के परावर्तन का सिद्धांत उपयोग किया जाता है।

भाग D – मिलान कीजिए

स्तंभ A	स्तंभ B
1. आवृत्ति	a. d = vt/2
2. ध्वनि की चाल	b. डेसिबेल
3. प्रबलता	c. हर्ट्ज
4. SONAR	d. पराश्रव्य तरंगें
5. प्रतिध्वनि से दूरी	e. v = fλ
6. 20 Hz से कम	f. अवश्रव्य

भाग E – लघु उत्तरीय प्रश्न

1. ध्वनि को यांत्रिक तरंग क्यों कहा जाता है?
2. संपीडन और विरलन में अंतर स्पष्ट कीजिए।
3. ध्वनि तरंग में माध्यम के कणों और विक्षोभ की गति में क्या अंतर है?
4. आवृत्ति और आवर्तकाल के बीच संबंध समझाइए।
5. ध्वनि की चाल विभिन्न माध्यमों में अलग-अलग क्यों होती है?
6. तापमान बढ़ने पर वायु में ध्वनि की चाल पर क्या प्रभाव पड़ता है?
7. तारत्व और प्रबलता में अंतर स्पष्ट कीजिए।
8. अवश्रव्य और पराश्रव्य तरंगों में अंतर लिखिए।
9. कठोर सतहों से ध्वनि का परावर्तन अधिक स्पष्ट क्यों होता है?
10. प्रतिध्वनि सुनाई देने के लिए मूल और परावर्तित ध्वनि के बीच पर्याप्त समयांतर क्यों आवश्यक है?
11. प्रतिध्वनि और अनुरणन में अंतर बताइए।
12. अत्यधिक अनुरणन सभागार में समस्या क्यों उत्पन्न करता है?
13. ध्वनि-अवशोषक पदार्थों का सभागारों में उपयोग क्यों किया जाता है?
14. चमगादड़ पराश्रव्य तरंगों का उपयोग किस प्रकार करते हैं?
15. SONAR किस सिद्धांत पर कार्य करता है?
16. SONAR द्वारा समुद्र की गहराई कैसे ज्ञात की जाती है?
17. ध्वनि आधारित चौकसी क्या है?
18. ध्वनि का उपयोग प्राकृतिक घटनाओं के अध्ययन में किस प्रकार किया जा सकता है?

भाग F – संख्यात्मक प्रश्न

1. एक ध्वनि तरंग की आवृत्ति 500 Hz है और उसका आवर्तकाल ज्ञात कीजिए।

2. किसी माध्यम में ध्वनि की चाल 340 m/s और आवृत्ति 170 Hz है। ध्वनि का तरंगदैर्ध्य ज्ञात कीजिए।

3. किसी ध्वनि तरंग का तरंगदैर्ध्य 2 m और आवृत्ति 200 Hz है। उसकी चाल ज्ञात कीजिए।

4. एक ध्वनि तरंग की चाल 1500 m/s और तरंगदैर्ध्य 3 m है। उसकी आवृत्ति ज्ञात कीजिए।

5. किसी परावर्तक सतह से प्रतिध्वनि 0.4 s बाद सुनाई देती है। यदि ध्वनि की चाल 340 m/s है, तो सतह की दूरी ज्ञात कीजिए।

6. एक सोनार संकेत समुद्र की सतह से भेजने के 2 s बाद वापस लौटता है। समुद्री जल में ध्वनि की चाल 1500 m/s है। समुद्र की गहराई ज्ञात कीजिए।

7. एक सोनार संकेत 4 s में वापस लौटता है। समुद्री जल में ध्वनि की चाल 1500 m/s है। उस स्थान पर समुद्र की गहराई ज्ञात कीजिए।

8. वायु में ध्वनि की चाल 344 m/s है। 20 Hz की ध्वनि का तरंगदैर्ध्य ज्ञात कीजिए।

9. वायु में ध्वनि की चाल 344 m/s है। 20,000 Hz की ध्वनि का तरंगदैर्ध्य ज्ञात कीजिए।

भाग G – दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

1. ध्वनि तरंग की प्रकृति समझाइए। संपीडन और विरलन की सहायता से बताइए कि ध्वनि माध्यम में किस प्रकार संचरित होती है।

2. ध्वनि तरंग के प्रमुख अभिलक्षणों—आयाम, तरंगदैर्ध्य, आवृत्ति, आवर्तकाल और चाल—को परिभाषित करते हुए उनके बीच के संबंध लिखिए।

3. ध्वनि की चाल विभिन्न माध्यमों में अलग-अलग क्यों होती है? ठोस, द्रव और गैस में ध्वनि की चाल की तुलना कीजिए।

4. मानव की श्रवण सीमा समझाइए। श्रव्य, अवश्रव्य और पराश्रव्य तरंगों को उदाहरण सहित समझाइए।

5. ध्वनि के परावर्तन को समझाइए। इसके नियम लिखिए और प्रतिध्वनि बनने की आवश्यक परिस्थितियाँ बताइए।

6. प्रतिध्वनि और अनुरणन को उदाहरण सहित समझाइए। दोनों में अंतर स्पष्ट कीजिए तथा अनुरणन को नियंत्रित करने के उपाय लिखिए।

7. पराश्रव्य तरंगों के विभिन्न उपयोगों का वर्णन कीजिए। चिकित्सा, उद्योग और जल के भीतर वस्तुओं की खोज में इनके उपयोग समझाइए।

8. SONAR की कार्यप्रणाली को क्रमबद्ध रूप से समझाइए। SONAR की सहायता से समुद्र की गहराई कैसे ज्ञात की जाती है?

9. ध्वनि के आधुनिक वैज्ञानिक अनुप्रयोगों पर टिप्पणी लिखिए। ध्वनि आधारित चौकसी, ग्रहों के अध्ययन, मच्छरों की पहचान तथा मिट्टी के स्वास्थ्य के अध्ययन में ध्वनि की भूमिका बताइए।

भाग H – सोचिए और उत्तर दीजिए

1. यदि ध्वनि तरंग की आवृत्ति बढ़ा दी जाए और माध्यम वही रहे, तो उसकी तरंगदैर्ध्य पर क्या प्रभाव पड़ेगा? कारण सहित बताइए।
2. यदि किसी ध्वनि की आवृत्ति समान रहे लेकिन उसका आयाम बढ़ा दिया जाए, तो उसके तारत्व और प्रबलता में क्या परिवर्तन होगा?
3. यदि किसी स्थान पर ध्वनि की प्रतिध्वनि 0.1 s से पहले वापस आ जाए, तो क्या वह अलग से सुनाई देगी? कारण बताइए।
4. यदि SONAR संकेत वस्तु तक जाकर वापस लौटता है, तो केवल v × t से वस्तु की दूरी क्यों नहीं निकाली जा सकती?
5. किसी कमरे में मोटे पर्दे, कालीन और गद्देदार फर्नीचर लगाने से ध्वनि की गुणवत्ता क्यों बदल जाती है?
6. यदि दो ध्वनियों की आवृत्ति समान हो लेकिन उनके स्रोत अलग हों, तो क्या दोनों ध्वनियाँ समान सुनाई देंगी? कारण बताइए।
7. चमगादड़ के लिए पराश्रव्य तरंगें उपयोगी क्यों हैं जबकि मनुष्य उन्हें सुन नहीं सकता?
8. यदि समुद्री जल में ध्वनि की चाल बढ़ जाए और सोनार का समय समान रहे, तो ज्ञात गहराई पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

भाग I – गतिविधि आधारित प्रश्न

1. एक स्वरित्र द्विभुज को कंपन कराकर ध्वनि उत्पन्न कीजिए। उसके कंपन और उत्पन्न ध्वनि के बीच संबंध का निरीक्षण कीजिए।

2. एक मोबाइल या उपलब्ध ध्वनि-विश्लेषण उपकरण की सहायता से अलग-अलग ध्वनियों की आवृत्ति की तुलना कीजिए। कौन-सी ध्वनि का तारत्व अधिक है, यह निर्धारित कीजिए।

3. एक खुले स्थान पर किसी दीवार के सामने ताली बजाकर प्रतिध्वनि का समय मापने का प्रयास कीजिए। ध्वनि की चाल ज्ञात होने पर दीवार की दूरी का अनुमान लगाइए।

4. अपने घर या विद्यालय में उन वस्तुओं की सूची बनाइए जो ध्वनि को परावर्तित करती हैं और उन वस्तुओं की भी जो ध्वनि को अवशोषित करती हैं।

5. किसी सभागार या कक्षा में ध्वनि की स्पष्टता का निरीक्षण कीजिए। यह पता लगाइए कि वहाँ पर्दे, कालीन, गद्देदार कुर्सियाँ या ध्वनि-अवशोषक पदार्थ क्यों लगाए गए हैं।

Assignment Challenge

एक पनडुब्बी समुद्र की सतह से सोनार संकेत भेजती है। संकेत 3.2 सेकंड में वापस लौटता है। समुद्री जल में ध्वनि की चाल 1500 m/s है।

1. सोनार संकेत द्वारा तय की गई कुल दूरी ज्ञात कीजिए।
2. समुद्र की गहराई ज्ञात कीजिए।
3. समझाइए कि प्राप्त समय को 2 से भाग क्यों दिया जाता है।

Answer Key – Objective Questions

प्रश्न	उत्तर
1	यांत्रिक/अनुदैर्ध्य तरंग
2	माध्यम
3	तरंगदैर्ध्य
4	आवृत्ति
5	हर्ट्ज (Hz)
6	व्युत्क्रम
7	v = fλ
8	अवश्रव्य
9	पराश्रव्य
10	परावर्तन
11	प्रतिध्वनि
12	पराश्रव्य

Assignment Challenge – Answer

दिया गया:

v = 1500 m/s

t = 3.2 s

कुल दूरी = v × t

= 1500 × 3.2

= 4800 m

यह दूरी समुद्र की गहराई की दोगुनी है।

समुद्र की गहराई = 4800 ÷ 2 = 2400 m

उत्तर: समुद्र की गहराई 2400 m या 2.4 km है।

2 से इसलिए भाग दिया जाता है क्योंकि सोनार संकेत समुद्र की सतह से वस्तु तक जाता है और फिर उसी वस्तु से परावर्तित होकर वापस आता है।

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