ध्वनीचा अभ्यास

ध्वनीचा वेग

views

4:44
ध्वनी म्हणजे आवाज. हा आवाज आपल्याला ऐकू येण्यासाठी आवाजामध्ये एकप्रकारचा वेग असावा लागतो. समजा, तुमच्या वर्गाच्या एका कोपऱ्यातून जर तुमच्या मित्राला हाक मारली तर ती दुसऱ्या बाजूकडे आपल्याला ऐकू येते. हे कशामुळे घडते? तर ध्वनीमुळे. हे समजण्यासाठी आपण एक कृती करूया. हा पहा लोखंडी पाईप आहे. या पाईपाच्या एका टोकाला एक विद्यार्थी उभा राहील. आणि साधारण २० ते २५ फूट अंतरावर दुसरा विद्यार्थी उभा राहील. आता दुसरा विद्यार्थी दगडाच्या साहाय्याने पाईपावर आघात करेल. आणि पहिला विद्यार्थी पाईपाला कान लावून पाईपातून येणारा आवाज ऐकेल. पाईपावर दगडाने आघात केला तर पाईपातून जसा आवाज ऐकू येतो, तसाच आवाज हवेतूनही ऐकू येतो. हवेतून आलेल्या दगडाच्या आवाजापेक्षा पाईपातून आलेला आवाज आधी ऐकू येतो. त्यामुळे आपण असे म्हणू शकतो की, ‘ध्वनीचा वेग हवेपेक्षा लोखंडामध्ये जास्त आहे’. यावरून आपण ध्वनीची व्याख्या खालीलप्रमाणे करू शकतो. ‘’तरंगावरील संपीडन किंवा विरलनसारख्या एखाद्या बिंदूने एकक कालावधीत कापलेले अंतर म्हणजे ध्वनीचा वेग होय. ध्वनीचा हा वेग काढण्यासाठी वेग=(अंतर)/(काल) हे सूत्र वापरतात. ध्वनी तरंगाचा कुठलाही बिंदू T म्हणजे तरंगकाल या काळात λ (लॅम्डा) तरंगलांबी एवढे अंतर पार करतो. म्हणून ध्वनीचा वेग पुढीलप्रमाणे ठरवता येतो. वेग=(तरंगलांबी)/(तरंगकाल) V= λ/T म्हणून, वेग न्यू ×डेल्टा (V= υλ) कारण 1/T = υ म्हणजेच ध्वनीचा वेग = वारंवारिता x तरंगलांबी. समान भौतिक स्थितीत असलेल्या माध्यमातील ध्वनीचा वेग सर्व वारंवारितांकरिता जवळपास सारखाच असतो. स्थायू माध्यमापासून वायू माध्यमापर्यंत ध्वनीचा वेग कमी-कमी होत जातो. आपण कोणत्याही माध्यमाचे तापमान वाढवले तर ध्वनीचा वेगही वाढतो. पुढील तक्त्यात विविध माध्यमांत 250C तापमानाला ध्वनीचा वेग किती आहे ते दिले आहे.