$512$ $Hz$ की आवृत्ति के साथ कंपन करते हुए एक ट्यूनिंग फोर्क को पानी से भरी नली के खुले सिरे के पास रखा जाता है। नली में पानी का स्तर धीरे-धीरे कम किया जाता है। जब पानी का स्तर खुले सिरे से $17$ $cm$ नीचे होता है,तो ध्वनि की अधिकतम तीव्रता सुनाई देती है। यदि कमरे का तापमान $20^{\circ} C$ है,तो गणना करें:
$(a)$ कमरे के तापमान पर हवा में ध्वनि की गति।
$(b)$ $0^{\circ} C$ पर हवा में ध्वनि की गति।
$(c)$ यदि नली में पानी को पारे (मर्करी) से बदल दिया जाए,तो क्या आपके अवलोकनों में कोई अंतर आएगा?

(N/A) बंद पाइप के खुले सिरे पर ध्वनि तरंग की अधिकतम तीव्रता के लिए (प्रथम मोड में),हमारे पास $L = \frac{\lambda}{4}$ है।
$\therefore \lambda = 4L = 4 \times 0.17 = 0.68 \ m$.
अब,$v = f\lambda = (512)(0.68) = 348.16 \ m/s$.
$(b)$ हवा में ध्वनि की गति $v \propto \sqrt{T}$ होती है।
$\therefore \frac{v_0}{v_{20}} = \sqrt{\frac{T_0}{T_{20}}}$,जहाँ $v_0$ $0^{\circ} C$ $(273 \ K)$ पर ध्वनि की गति है और $v_{20}$ $20^{\circ} C$ $(293 \ K)$ पर गति है।
$\therefore v_0 = 348.16 \times \sqrt{\frac{273}{293}} \approx 336 \ m/s$.
$(c)$ पारा पानी की तुलना में $13.6$ गुना अधिक सघन है। इसकी सतह पानी की तुलना में ध्वनि तरंगों को बहुत अधिक कुशलता से परावर्तित करती है। इसलिए,जब पानी को पारे से बदल दिया जाता है,तो हमें परावर्तित ध्वनि की तीव्रता अधिक प्राप्त होती है। हालाँकि,ध्वनि तरंग की तरंगदैर्ध्य और गति समान रहेगी।