ध्वनि की गति

निश्चित रूप से आपने कई बार देखा होगा कि जब कोई तूफान आता है तो सबसे पहले प्रकाश होता है वह है बिजली और फिर आवाज आती है। यह के कारण है ध्वनि की गति. वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि हवा के माध्यम से ध्वनि कितनी अधिकतम गति से फैल सकती है। भौतिकी में यह काफी महत्वपूर्ण है।

इसलिए, हम इस लेख को आपको ध्वनि की गति और इसके प्रसार के बारे में जानने के लिए आवश्यक सब कुछ बताने के लिए समर्पित करने जा रहे हैं।

ध्वनि की गति

ध्वनि तरंग के प्रसार की गति उस माध्यम की विशेषताओं पर निर्भर करती है जिसमें यह प्रसारित होता है, न कि तरंग की विशेषताओं या इसे उत्पन्न करने वाले बल पर। ध्वनि तरंगों के प्रसार की इस गति को ध्वनि की गति भी कहा जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में, तापमान 20ºC है, जो 343 मीटर प्रति सेकंड है।

प्रसार माध्यम के साथ ध्वनि की गति भिन्न होती है और जिस तरह से यह माध्यम में फैलता है वह संचरण माध्यम की कुछ विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है। जब प्रसार माध्यम का तापमान बदलता है, तो ध्वनि की गति भी बदल जाएगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि तापमान में वृद्धि से कंपन करने वाले कणों के बीच बातचीत की आवृत्ति में वृद्धि होती है, जो लहर की गति में वृद्धि में अनुवाद करता है।

सामान्यतया, ठोस में ध्वनि की गति तरल पदार्थों की तुलना में अधिक होती है और तरल पदार्थों में ध्वनि की गति गैसों की तुलना में अधिक होती है। इसका कारण यह है कि जितना अधिक ठोस पदार्थ होगा, परमाणु बंधों के सामंजस्य की डिग्री उतनी ही अधिक होगी, जो ध्वनि तरंगों के प्रसार का पक्षधर है।

ध्वनि प्रसार की गति मुख्य रूप से उस माध्यम की लोच पर निर्भर करती है जो इसे प्रसारित करता है। लोच अपने मूल आकार को बहाल करने की क्षमता को संदर्भित करता है।

ध्वनि क्या है

ध्वनि एक दबाव तरंग है जो हवा के माध्यम से संपीड़न और अवसाद द्वारा फैल सकती है। हम अपने चारों ओर जो ध्वनि अनुभव करते हैं, वह हवा या किसी अन्य माध्यम से फैलने वाले स्पंदनों से उत्पन्न ऊर्जा से अधिक कुछ नहीं है, जिसे मानव कान तक पहुंचने पर प्राप्त और सुना जा सकता है। हम जानते हैं कि ध्वनि तरंगों के रूप में गमन करती है।

तरंगें माध्यम में कंपन विक्षोभ हैं, जो इन दो बिंदुओं के बीच सीधे संपर्क के बिना ऊर्जा को एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर स्थानांतरित करती हैं। हम कह सकते हैं कि तरंग जिस माध्यम से होकर गुजरती है उसके कणों के कंपन से उत्पन्न होती है, अर्थात वायु के अणुओं के अनुदैर्ध्य विस्थापन (प्रसार की दिशा में) के अनुरूप प्रसार प्रक्रिया। बड़े विस्थापन वाला क्षेत्र उस क्षेत्र में दिखाई देता है जहां दबाव परिवर्तन का आयाम शून्य है और इसके विपरीत।

स्पीकर में ध्वनि

एक ट्यूब में हवा जिसके एक सिरे पर स्पीकर है और दूसरे सिरे पर बंद है, तरंगों के रूप में कंपन करती है। स्थिर अनुदैर्ध्य। इन विशेषताओं के साथ ट्यूबों के कंपन के अपने तरीके. यह एक ज्या तरंग से मेल खाती है, जिसकी तरंगदैर्घ्य ऐसी होती है कि एक शून्य आयाम का बिंदु होता है। स्पीकर के अंत में और ट्यूब के बंद सिरे पर निकास नोड, क्योंकि स्पीकर और ट्यूब कैप के कारण हवा क्रमशः स्वतंत्र रूप से नहीं चल सकती है। इन नोड्स में हमारे पास खड़े तरंग के दबाव, एक एंटीनोड या पेट की अधिकतम भिन्नता होती है।

विभिन्न माध्यमों में ध्वनि की गति

ध्वनि की गति उस माध्यम के अनुसार बदलती रहती है जिसमें ध्वनि तरंग फैलती है। यह माध्यम के तापमान के साथ भी बदलता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि तापमान में वृद्धि से कंपन करने वाले कणों के बीच बातचीत की आवृत्ति में वृद्धि होती है, और इस गतिविधि में वृद्धि से गति बढ़ जाती है।

उदाहरण के लिए, बर्फ में ध्वनि लंबी दूरी तय कर सकती है। यह बर्फ के नीचे अपवर्तन के कारण होता है, जो एक सजातीय माध्यम नहीं है। बर्फ की हर परत का अलग तापमान होता है. जिन गहरे स्थानों पर सूर्य नहीं पहुँच सकता, वे सतह से अधिक ठंडे होते हैं। इन ठंडी परतों में धरातल के समीप ध्वनि संचरण की गति धीमी होती है।

सामान्यतया, ध्वनि की गति तरल पदार्थों की तुलना में ठोस पदार्थों में अधिक होती है और तरल पदार्थों में गैसों की तुलना में अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि परमाणु या आणविक बंधों का सामंजस्य जितना अधिक होता है, पदार्थ उतना ही मजबूत होता है। हवा में ध्वनि की गति (20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) 343,2 मीटर / सेकंड है।

आइए देखें कुछ मीडिया में ध्वनि की गति:

• हवा में, 0 ° C पर, ध्वनि 331 m / s की गति से यात्रा करती है (प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए तापमान बढ़ता है, ध्वनि की गति 0,6 m / s बढ़ जाती है)।
• पानी में (25 डिग्री सेल्सियस पर) यह 1593 मीटर / सेकंड है।
• ऊतकों में यह 1540 मीटर/सेकेंड होता है।
• लकड़ी में यह 3700 m/s है।
• कंक्रीट में यह 4000 m/s है।
• स्टील में यह 6100 मीटर/सेकेंड है।
• एल्युमिनियम में यह 6400 m/s है।
• कैडमियम में यह 12400 मीटर/सेकेंड होता है।

एक प्रत्यागामी इंजन के संग्राहक में अनुनाद घटना के अध्ययन में दबाव तरंग की प्रसार गति बहुत महत्वपूर्ण है और यह पर्यावरण की विशेषताओं पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, गैसों के लिए, सेवन में वाष्पीकृत मिश्रण कई गुना या निकास में जली हुई गैसें उनके घनत्व और दबाव पर निर्भर करती हैं।

प्रसार तरंगों के प्रकार

तरंगें दो प्रकार की होती हैं: अनुदैर्ध्य तरंगें और अनुप्रस्थ तरंगें।

• लोंगिट्युडिनल वेव: वह तरंग जिसमें माध्यम के कण तरंग के समान दिशा में एक ओर से दूसरी ओर कंपन करते हैं। माध्यम ठोस, तरल या गैसीय हो सकता है। इसलिए, ध्वनि तरंगें अनुदैर्ध्य तरंगें हैं।
• अनुप्रस्थ तरंग: तरंग जिसमें माध्यम के कण तरंग की गति की दिशा में "समकोण पर" ऊपर और नीचे कंपन करते हैं। ये तरंगें केवल ठोस और तरल पदार्थों में दिखाई देती हैं, गैसों में नहीं।

लेकिन याद रखें कि लहरें सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं, इसलिए उन्हें एक गोले से गुजरते हुए समझना आसान है।

मुझे उम्मीद है कि इस जानकारी से आप ध्वनि की गति और उसकी विशेषताओं के बारे में और जान सकते हैं।