উদ্দীপকঃ- দুইটি সমান্তরাল পাহাড়ের মাঝে দাঁড়িয়ে এক ব্যক্তি বন্দুক হতে গুলি ছোড়ার 5s পর প্রথম প্রতিধ্বনি এবং 7s পর দ্বিতীয় প্রতিধ্বনি শুনতে পায়। ঐ দিন বায়ুর তাপমাত্রা ছিল 30°C.
ক. যান্ত্রিক তরঙ্গ কি?
খ. "আলো একটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ"- ব্যাখ্যা করো।
গ. পাহাড় দুইটির মধ্যবর্তী দূরত্ব নির্ণয় করো।
ঘ. বন্দুক দ্বারা সৃষ্ট শব্দের কম্পাঙ্ক 500Hz হলে, পাহাড়দ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব অতিক্রম করতে শব্দ তরঙ্গ কতকগুলো পূর্ণ স্পন্দন সম্পন্ন করবে? বিশ্লেষণ করো।
প্রশ্নের উত্তরঃ-
ক) যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় মাধ্যমের একস্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থায়ীভাবে স্থানান্তরিত করে না তাকে যান্ত্রিক তরঙ্গ বলে।
খ) আলোক তরঙ্গ কম্পনের দিকের সাথে লম্বভাবে অগ্রসর হয় বলে আলো একটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ। এখানে আলোক সঞ্চালনকারী তড়িৎ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের কম্পনের দিক তরঙ্গের গতির দিকের সাথে আড়াআড়ি বা প্রস্থ বরাবর থাকে। এই কারণে আলো একটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ।
ক. তরঙ্গ কাকে বলে?
খ. বাদুর কিভাবে পথ চলে? ব্যাখ্যা কর।
প্রশ্নের উত্তরঃ-
ক) যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের একস্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থায়ীভাবে স্থানান্তরিত করে না তাকে তরঙ্গ বলে।
খ) শব্দের প্রতিধ্বনির সাহায্যে বাদুর পথ চলে। বাদুর চোখে দেখে না। বাদুর শব্দোত্তর কম্পাঙ্কের শব্দ তৈরি করতে পারে এবং শুনতেও পারে। বাদুর শব্দোত্তর কম্পাঙ্কের শব্দ তৈরি করে সামনে ছড়িয়ে দেয়। ঐ শব্দ কোনো প্রতিবন্ধকে বাধা পেয়ে আবার বাদুরের কাছে চলে আসে। ফিরে আসা শব্দ শুনে বুঝতে পারে সামনে কোনো বস্তু আছে। কিন্তু বাধা পেয়ে শব্দ ফিরে না এলে এটি বুঝতে পারে সামনে ফাঁকা জায়গা আছে, সেই পথ বরাবর এটি উড়ে চলে।
ক. জাতি (Timbre) কী?
খ. যান্ত্রিক তরঙ্গ সঞ্চালনে মাধ্যম অপরিহার্য কেন?
প্রশ্নের উত্তরঃ-
ক) সুরযুক্ত শব্দের যে বৈশিষ্ট্যের জন্য বিভিন্ন উৎস থেকে উৎপন্ন একই প্রাবল্য ও তীক্ষ্ণতাযুক্ত শব্দের মধ্যে পার্থক্য বোঝা যায় তাকে গুণ বা জাতি বলে।
খ) কোনো বস্তুর কম্পনের ফলে যান্ত্রিক তরঙ্গ সৃষ্টি হয় এবং সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যম অপরিহার্য। মাধ্যম না থাকলে কোনো কম্পন হয় না। ফলে তরঙ্গ সৃষ্টি হয় না। তাছাড়া যান্ত্রিক তরঙ্গ শোনার জন্য বস্তুর কম্পনকে আমাদের কানে পৌঁছাতে হবে। সুতরাং যান্ত্রিক তরঙ্গের উৎস ও কানের মাঝে একটি জড় স্থিতিস্থাপক মাধ্যমের প্রয়োজন হয়, যার কণাগুলো পর্যায়ক্রমে কম্পিত হয়ে উৎসের কম্পন সামনের দিকে এগিয়ে দেয়। এ কারণে যান্ত্রিক তরঙ্গ সঞ্চালনে মাধ্যম অপরিহার্য।
উদ্দীপকঃ- পদার্থবিজ্ঞান শিক্ষক ক্লাশে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ বুঝাতে গিয়ে ছাত্র- ছাত্রীদেরকে বিদ্যালয়ের পুকুরের ঘাটে নিয়ে গেলেন। শিক্ষক পুকুরের মধ্যে লম্বভাবে একটি লোহার দণ্ড পুতে দিলেন। লোহার দণ্ডে একটি কাঠের আংটি পড়িয়ে দিলেন। আংটিটি পুকুরের ঢেউ এর সাথে সাথে দণ্ডের মধ্যে উপর নিচে দুলতে থাকলো।
ক. শব্দ কোন ধরনের তরঙ্গ?
খ. প্রতিধ্বনি প্রতিফলনের জন্য ঘটে- বুঝিয়ে লিখো।
গ. তরঙ্গটির বিস্তার কত? (P ও Q এর মধ্যবর্তী দূরত্ব 5.0cm)
ঘ. কাঠের আংটির গতির অবস্থা থেকে কীভাবে প্রমাণ করবে যে পানির ঢেউ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ?
প্রশ্নের উত্তরঃ-
ক) শব্দ হলো এক ধরনের অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ।
খ) শব্দ তরঙ্গ তার চলার পথে বাধাপ্রাপ্ত হলে শব্দ তরঙ্গ পূর্বের মাধ্যমে ফিরে আসে। একে শব্দের প্রতিফলন বলে। প্রথম মাধ্যমে ফিরে আসার ফলে শব্দটি পুনরায় শুনতে পাওয়া যায় যা প্রতিধ্বনি। শব্দ থেকে উৎপন্ন প্রতিধ্বনি শোনার জন্যে প্রতিফলক পৃষ্ঠের দূরত্ব ও আকৃতির ওপর নির্ভর করতে হয়। তাই বলা যায়, প্রতিধ্বনি প্রতিফলনের জন্যে ঘটে।
