दिए गए माध्यम में ध्वनि की चाल के लिए निम्नलिखित में से कौन-सा सत्य है ?

सही — A, सभी आवृत्तियों पर ध्वनि की चाल समान बनी रहती है। किसी दिए गए माध्यम में (स्थिर तापमान और दाब पर) ध्वनि आवृत्ति की परवाह किए बिना एक निश्चित चाल से यात्रा करती है; आवृत्ति बदलने से इसके बजाय तरंगदैर्घ्य बदलता है, क्योंकि v = fλ में v स्थिर रहता है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (b)
  उच्चतर आवृत्तियों पर ध्वनि की चाल अपेक्षाकृत अधिक होती है — गलत — किसी आदर्श अ-विक्षेपी (non-dispersive) माध्यम में चाल आवृत्ति के साथ नहीं बढ़ती; केवल तरंगदैर्घ्य छोटा होता है।
• (c)
  उच्चतर आवृत्तियों पर ध्वनि की चाल अपेक्षाकृत कम होती है — गलत — चाल आवृत्ति से स्वतंत्र होती है; आवृत्ति बढ़ने पर यह घटती नहीं है।
• (d)
  उच्चतर तरंगदैर्घ्यों पर ध्वनि की चाल अपेक्षाकृत कम होती है — गलत — चाल तरंगदैर्घ्य पर भी निर्भर नहीं करती; v स्थिर रहता है जबकि f और λ एक-दूसरे के अनुपात में बदलते हैं।

किसी माध्यम में ध्वनि की चाल उस माध्यम के गुणों (प्रत्यास्थता और घनत्व) से तय होती है, स्रोत की आवृत्ति से नहीं: किसी तरल में v = √(B/ρ)। चूँकि v = fλ, आवृत्ति बढ़ाने से केवल तरंगदैर्घ्य आनुपातिक रूप से घट जाता है, v स्थिर बना रहता है — यही कारण है कि सभी स्वरों का संगीत आपके पास एक साथ पहुँचता है।

मुख्य तथ्य

• किसी दिए गए माध्यम में, ध्वनि की चाल सभी आवृत्तियों के लिए समान होती है।
• v = fλ, अतः उच्चतर आवृत्ति का अर्थ है छोटा तरंगदैर्घ्य।
• ध्वनि की चाल माध्यम (प्रत्यास्थता, घनत्व) और तापमान पर निर्भर करती है।
• ध्वनि ठोसों में सबसे तेज़, द्रवों में धीमी, और गैसों में सबसे धीमी यात्रा करती है।

सामान्य भ्रम

• यह सोचना कि उच्च-स्वर वाली ध्वनि तेज़ यात्रा करती है।
• तरंगदैर्घ्य में परिवर्तन को चाल में परिवर्तन के साथ भ्रमित करना।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  यदि वायु में किसी ध्वनि तरंग की आवृत्ति दोगुनी कर दी जाए, तो उसकी चाल

  • (a)दोगुनी हो जाती है
  • (b)आधी हो जाती है
  • (c)वही बनी रहती है
  • (d)शून्य हो जाती है
  उत्तर(c) वही बनी रहती है (तरंगदैर्घ्य आधा हो जाता है)।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  ध्वनि की चाल सबसे अधिक किसमें होती है

  • (a)निर्वात
  • (b)वायु
  • (c)जल
  • (d)इस्पात
  उत्तर(d) इस्पात (एक ठोस)।