পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর মানুষের শ্রাব্যতার সীমা $20\text{ Hz}$ থেকে $20000\text{ Hz}$ ($20\text{ kHz}$)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ভূমিকম্পের ঠিক আগে অতি কম কম্পাঙ্কের (20 Hz-এর কম) শব্দ তৈরি হয়, যাকে ইনফ্রাসাউন্ড বা শব্দেতর তরঙ্গ বলে। মানুষের শ্রাব্যতার সীমা 20 Hz থেকে 20 kHz হওয়ায় সে এই শব্দ শুনতে পায় না। কিন্তু অনেক পশুপাখি কম কম্পাঙ্কের শব্দ শুনতে পায়। তাই তারা এই শব্দ শুনে আতঙ্কিত হয়ে ছোটাছুটি করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দেওয়া আছে, কম্পাঙ্ক, $f = 100\text{ kHz} = 100 \times 10^3\text{ Hz} = 10^5\text{ Hz}$ এবং শব্দের বেগ, $v = 340\text{ m/s}$।
   আমরা জানি, $v = f\lambda$
   বা, $\lambda = \frac{v}{f} = \frac{340}{10^5} = 3.4 \times 10^{-3}\text{ m}$।
   অতএব, বাদুড়ের শব্দের তরঙ্গদৈর্ঘ্য $3.4 \times 10^{-3}\text{ m}$ বা $3.4\text{ mm}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর মানুষ কেবল $20\text{ Hz}$ থেকে $20000\text{ Hz}$ কম্পাঙ্কের শব্দ শুনতে পায়।
   বিশ্লেষণ:
   (i) মানুষের স্বর, 400 Hz: শ্রাব্যতার সীমার মধ্যে, তাই শোনা যায়।
   (ii) ভূমিকম্পের আগের কম্পন, 12 Hz: 20 Hz-এর কম, তাই ইনফ্রাসাউন্ড; শোনা যায় না।
   (iii) হুইসেল, 25 kHz: 20 kHz-এর বেশি, তাই আল্ট্রাসাউন্ড; শোনা যায় না।
   (iv) বাদুড়ের শব্দ, 100 kHz: আল্ট্রাসাউন্ড; শোনা যায় না।
   (v) আলট্রাসনোগ্রাফি, 3 MHz = 3000 kHz: আল্ট্রাসাউন্ড; শোনা যায় না।
   অর্থাৎ ভূমিকম্পের কম্পন, হুইসেল, বাদুড়ের শব্দ ও আলট্রাসনোগ্রাফির শব্দ মানুষ শুনতে পাবে না।
   প্রয়োগ: বাদুড় আল্ট্রাসাউন্ড তৈরি করে। সামনে বাধা থাকলে শব্দ প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে এবং ফিরে আসার সময় থেকে বাদুড় বাধার দূরত্ব অনুমান করে। তাই অন্ধকারেও সে ধাক্কা না খেয়ে উড়তে পারে। অনুরূপভাবে আলট্রাসনোগ্রাফিতে আল্ট্রাসাউন্ড দেহের ভেতরের বিভিন্ন স্তরে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে আসে এবং তা বিশ্লেষণ করে গর্ভের শিশুর ছবি পাওয়া যায়, যা বাইরে থেকে দেখা সম্ভব নয়।
   মূল্যায়ন: দুক্ষেত্রেই শব্দের প্রতিফলনকে কাজে লাগানো হয়েছে এবং শ্রাব্যতার বাইরের শব্দ ব্যবহার হওয়ায় তা মানুষ বা অন্যদের বিরক্ত করে না। সুতরাং শ্রাব্যতার বাইরের কম্পাঙ্কের শব্দও নানা কাজে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।