15. ध्वनी

 

1. रिकाम्या जागी योग्य शब्द भरा.

अ. ध्वनी तरंगातील उच्च दाब आणि घनतेच्या भागाला ...........म्हणतात. तर कमी दाब व घनतेच्या भागाला............ म्हणतात.

उत्तर: ध्वनी तरंगातील उच्च दाब आणि घनतेच्या भागाला संपीडन म्हणतात. तर कमी दाब व घनतेच्या भागाला विरलन  म्हणतात.

 

आ. ध्वनीच्या निर्मितीला माध्यमाची गरज ......................

उत्तर: ध्वनीच्या निर्मितीला माध्यमाची गरज असते.

इ. एका ध्वनीतरंगात एका सेकंदात तयार होणाऱ्या विरलन आणि संपीडन यांची एकूण संख्या १०००  इतकी आहे. या ध्वनीतरंगाची वारंवारिता  .................. Hz इतकी असेल.

उत्तर: एका ध्वनीतरंगात एका सेकंदात तयार होणाऱ्या विरलन आणि संपीडन यांची एकूण संख्या १०००  इतकी आहे. या ध्वनीतरंगाची वारंवारिता  ५०० Hz इतकी असेल.

 

ई. वेगवेगळ्या स्वरांसाठी ध्वनी तरंगाची ................. वेगवेगळी असते.

उत्तर: वेगवेगळ्या स्वरांसाठी ध्वनी तरंगाची वारंवारिता  वेगवेगळी असते.

 

उ. ध्वनिक्षेपकामध्ये ...............ऊर्जेचे रूपांतर .............. ऊर्जेमध्ये होते.

उत्तर: ध्वनिक्षेपकामध्ये ध्वनी ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेमध्ये होते.

2. शास्त्रीय कारणे सांगा.

अ. तोंडाने वेगवेगळे स्वर काढताना स्वरतंतूंवरचा ताण  बदलणे आवश्यक असते.

उत्तर:  स्वरतंतूंना जोडलेले स्नायू या तंतूंवरील ताण कमी जास्त करू शकतात. स्वर तंतूंवर जेव्हा ताण पडतो तेव्हा स्वरतंतू कंप पावतात व ध्वनीची निर्मिती होते.    स्वरतंतूंवरील ताण कमी जास्त झाल्यास कंपनांची वारंवारिता बदलते. वारंवारिता बदलल्यास वेगवेगळे स्वर निर्माण होतात. म्हणून तोंडाने स्वर काढताना स्वरतंतूंवरचा ताण बदलणे आवश्यक असते.

 

आ. चंद्रावरील अंतराळवीरांचे बोलणे एकमेकांना प्रत्यक्ष  ऐकू येऊ शकत नाही.

उत्तर: चंद्रावरील अंतराळवीरांचे बोलणे एकमेकांना प्रत्यक्ष  ऐकू येऊ शकत नाही कारण, चंद्रावर हवा नाही. ध्वनी प्रसारणासाठी आवश्यक माध्यम दोन अंतराळवीरांमध्ये नसल्याने त्यांच्यामध्ये माध्यमामार्फत होणारे ध्वनी प्रसारण होऊ शकत नाही. यामुळे ते अंतराळवीर एकमेकांना प्रत्यक्ष  ऐकू येऊ शकत नाही  एकमेकांचे बोलणे ऐकू येण्यासाठी ते भ्रमणध्वनीसारखे तंत्रज्ञान वापरून एकमेकांशी संवाद साधतात.

इ. ध्वनीतरंगाचे हवेतून एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणाकडे प्रसारण होण्यासाठी त्या हवेचे एका  ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी वहन होण्याची  आवश्यकता नसते.

उत्तर: 

                    ध्वनीची निर्मिती आणि प्रसारण होण्यास हवा या माध्यमाची आवश्यकता असते. ध्वनी निर्माण होणे म्हणजेच हवेमध्ये कंपने निर्माण होणे होय. या कंपनांमुळे हवेमध्ये कमी अधिक दाबाचे आणि घनतेचे पट्टे निर्माण होतात. कमी दाबाच्या पट्टयांना विरलन तर जास्त घनतेच्या पट्ट्याला संपीडन असे म्हणतात. हवेतील रेणू जगाच्या जागी पुढे मागे होत राहतात यामुळे हवेमध्ये संपीडन व विरलन स्थिती निर्माण होते. ही संपीडने व विरलने पुढे पुढे सरकत जातात. पूर्वी ज्या जागी साम्पिदन निर्माण झाले होते त्याच जागी लगेच विरलन निर्माण होते.  अशा प्रकारच्या सतत अतिशय वेगाने होणाऱ्या नियतकालिक हालचालीमुळे हवेत संपीडन व विरलन यांची मालिका निर्माण होते. यामुळे हवेतील कणांची हालचाल होते व कानाचा पडदा त्याप्रमाणे कंप पावतो व ध्वनी ऐकू येतो.

          म्हणून , ध्वनीतरंगाचे हवेतून एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणाकडे प्रसारण होण्यासाठी त्या हवेचे एका  ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी वहन होण्याची  आवश्यकता नसते.

 

3. गिटारसारख्या तंतूवाद्यातून आणि बासरीसारख्या फुंकवाद्यातून वेगवेगळ्या स्वरांची निर्मिती कशी  होते ?

उत्तर:   गिटारसारख्या तंतूवाद्यामध्ये ज्या तारा वापरल्या जातात त्या तारांवरचा ताण कमी जास्त करून तसेच तसेच तारेच्या कंप पावणाऱ्या भागाची लांबी बोटांनी कमी जास्त करून कंपनांची वारंवारिता बदलली जाते. यामुळे निरनिराळ्या स्वरांची निर्मिती होते.

          बासरीसारख्या फुंकवाद्यात बोटांनी बासरीवरची छिद्रे दाबून किंवा मोकळी करून, बासरीतील कंप पावणाऱ्या हवेच्या स्तंभाची लांबी कमी-जास्त केली जाते. त्यामुळे कंपनाच्या वारंवारितेमध्ये बदल होऊन निरनिराळ्या स्वरांची निर्मिती होते. याचप्रमाणे बासरीवादनासाठी वापरलेली फुंक बदलूनही वेगळ्या स्वरांची निर्मिती होते.

4. मानवी स्वरयंत्रापासून आणि ध्वनिक्षेपकापासून ध्वनी  कसा निर्माण होतो?

उत्तर: श्वासनलिकेच्या वरच्या बाजूस मानवी स्वरयंत्र असते. त्यामध्ये दोन स्वरतंतू असतात. या स्वरतंतूंमध्ये असलेल्या जागेतून हवा श्वासनलिकेत जाऊ शकते. फुफ्फुसातील हवा जेव्हा या जागेतून जाते तेव्हा स्वरतंतू कंप पावतात व ध्वनीची निर्मिती होते. स्वरतंतूंना जोडलेले स्नायू या तंतूंवरील ताण कमी जास्त करू शकतात. स्वरतंतूंवरील ताण वेगवेगळा असल्यास निर्माण होणारा ध्वनीही वेगळा असतो. अशा प्रकारे मानवी स्वरयांत्रांपासून आणि ध्वनीक्षेपकापासून ध्वनी निर्माण होतो.

5. ‘ध्वनीच्या प्रसारणासाठी माध्यमाची गरज असते.’ हे  सिद्ध करण्यासाठी प्रयोग आकृतीसह स्पष्ट करा.

उत्तर: ध्वनीच्या निर्मितीसाठी आणि प्रसारणासाठी हवेसारख्या माध्यमाची आवश्यकता असते, हे प्रयोगाने सिद्ध करता येते.

 प्रयोगाच्या रचना आकृतीमध्ये  काचेची एक हंडी सपाट पृष्ठभागावर ठेवली आहे. एका नळीमार्फत ही हंडी एका निर्वात-पंपाला जोडली आहे. निर्वात-पंपाच्या साहाय्याने आपण हंडीतील हवा बाहेर काढू शकतो. आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे, हंडीमध्ये एक विद्युत-घंटी असून तिची जोडणी हंडीच्या झाकणाद्वारे केलेली आहे.

प्रयोगाच्या सुरवातीला निर्वात पंप बंद असताना काचेच्या हंडीत हवा असेल. यावेळी, विद्युत घंटीची कळ दाबली असता, तिचा आवाज हंडीच्या बाहेर ऐकू येईल. आता निर्वात-पंप सुरू केल्यास, हंडीतील हवेचे प्रमाण कमी कमी होत जाईल. हवेचे प्रमाण जसे जसे कमी होईल, तशी तशी विद्युत-घंटीच्या आवाजाची पातळीही कमी कमी होत जाईल. निर्वात पंप बऱ्याच वेळ चालू ठेवल्यास हंडीतील हवा खूपच कमी होईल. अशा वेळी विद्युतघंटीचा आवाज अत्यंत क्षीण असा ऐकू येईल. या प्रयोगावरून हे सिध्द होते की ध्वनीच्या निर्मितीसाठी आणि प्रसारणासाठी माध्यमाची आवश्यकता असते.

योग्य जोड्या जुळवा.