পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো শব্দ উৎপন্ন হওয়ার পর কোনো প্রতিফলক তলে (দেয়াল, পাহাড় ইত্যাদি) প্রতিফলিত হয়ে যদি কমপক্ষে 0.1 s পর মূল শব্দ থেকে আলাদাভাবে আবার শোনা যায়, তবে সেই প্রতিফলিত শব্দকে প্রতিধ্বনি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর আমরা কোনো শব্দ শোনার পর তার অনুভূতি প্রায় 0.1 s পর্যন্ত কানে থেকে যায়। তাই দুটি শব্দ আলাদাভাবে শুনতে হলে তাদের মধ্যে কমপক্ষে 0.1 s ব্যবধান থাকা দরকার। দালানের ভেতরে দেয়াল কাছাকাছি থাকায় শব্দ প্রতিফলিত হয়ে খুব অল্প সময়ের মধ্যেই (0.1 s-এর কম) কানে ফিরে আসে। ফলে মূল শব্দ ও প্রতিফলিত শব্দ মিশে যায় এবং আমরা আলাদা প্রতিধ্বনি না শুনে একটা গমগম আওয়াজ শুনতে পাই।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দেওয়া আছে, দেয়ালের দূরত্ব, $d = 40\text{ m}$ এবং শব্দের বেগ, $v = 340\text{ m/s}$।
   শব্দকে দেয়াল পর্যন্ত গিয়ে আবার ফিরে আসতে মোট দূরত্ব অতিক্রম করতে হয়, $s = 2d = 2 \times 40 = 80\text{ m}$।
   আমরা জানি, $t = \frac{s}{v} = \frac{80}{340} \approx 0.235\text{ s}$।
   অতএব, রাকিবের হাততালির শব্দ ফিরে আসতে প্রায় $0.235\text{ s}$ সময় লাগবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রতিধ্বনি আলাদাভাবে শোনার জন্য শব্দ উৎপন্ন হওয়া ও ফিরে আসার মধ্যে কমপক্ষে $0.1\text{ s}$ ব্যবধান দরকার।
   রাকিবের ক্ষেত্রে: গ অংশ থেকে ফিরে আসার সময় $t_1 = 0.235\text{ s}$, যা $0.1\text{ s}$ অপেক্ষা বেশি। তাই রাকিব প্রতিধ্বনি শুনতে পাবে।
   সাদিয়ার ক্ষেত্রে: দেয়ালের দূরত্ব $12\text{ m}$, তাই অতিক্রান্ত দূরত্ব $= 2 \times 12 = 24\text{ m}$।
   সময়, $t_2 = \frac{24}{340} \approx 0.0706\text{ s}$, যা $0.1\text{ s}$ অপেক্ষা কম। তাই প্রতিফলিত শব্দ মূল শব্দের সাথে মিশে যাবে এবং সাদিয়া আলাদা প্রতিধ্বনি শুনতে পাবে না।
   সাদিয়াকে প্রতিধ্বনি শুনতে হলে দেয়ালের দূরত্ব $d'$ হলে, $\frac{2d'}{v} \ge 0.1$
   বা, $d' \ge \frac{340 \times 0.1}{2} = 17\text{ m}$।
   অর্থাৎ সাদিয়াকে দেয়াল থেকে কমপক্ষে $17\text{ m}$ দূরে দাঁড়াতে হবে, অর্থাৎ বর্তমান অবস্থান থেকে আরও কমপক্ষে $(17 - 12) = 5\text{ m}$ সরে দাঁড়াতে হবে।
   সিদ্ধান্ত: শুধু রাকিবই প্রতিধ্বনি শুনেছে; সাদিয়া শোনেনি কারণ তার দূরত্ব ন্যূনতম $17\text{ m}$-এর কম।