યાંત્રિક તરંગોની ઝડપ નક્કી કરવા માધ્યમના કયા ગુણધર્મો જરૂરી છે તે સમજાવો.
દોરીના કણો, વિક્ષોભ પસાર થયા બાદ પોતાના મધ્યમાન સ્થાનની આસપાસ દોલન કરી મૂળ સ્થાને પાછા આવે તે માટે માધ્યમમાં પુન:સ્થાપક બળ અને માધ્યમની સ્થિતિસ્થાપક્તા જરૂરી છે.
તરંગની અસર હેઠળ દોલિત કણ કેટલું સ્થાનાંતર કરશે તે માધ્યમના જડત્વ પર આધાર રાખે છે.
આમ, યાંત્રિક તરંગોના પ્રસરણ માટે માધ્યમની સ્થિતિસ્થાપકતા અને જડત્વ જરૂરી છે.
આથી, માધ્યમના બે ગુણધર્મોની મદદથી, પારિમાણિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને તરંગની ઝડપ મેળવી શકાય છે.
ખેંચાયેલી દોરીનું પ્રારંભિક તાણાવ બમણું કરવામાં આવે તો દોરીને સમાંતર લંબગત તરંગની પ્રારંભિક અને અંતિમ ઝડપોનો ગુણોતર$.......$ હશે.
સ્ટીલના એક તારની લંબાઈ $12.0\, m$ અને દળ $2.10\, kg$ છે. તારમાં લંબગત તરંગની ઝડપ સૂકી હવામાં $20 \,^oC$ તાપમાને ધ્વનિની ઝડપ જેટલી એટલે કે $343\, ms^{-1}$ જેટલી બને તે માટે તારમાં તણાવ કેટલો હોવો જોઈએ ?
$m_1$ દ્રવ્યમાન અને $ L$ લંબાઇની સમાન આડછેદવાળી દોરીને દઢ આધાર પરથી શિરોલંબ લટકાવેલ છે. આ દોરીને મુકત છેડે $m_2 $ દ્રવ્યમાનનો બ્લોક જોડેલો છે. દોરીના મુકત છેડા પર $\lambda_1 $ તરંગલંબાઇવાળા લંબગત સ્પંદ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. જ્યારે તે દોરીના ઉપરના છેડે પહોંચે તેમાં સ્પંદની તરંગલંબાઈ $\lambda_2$ થાય છે. $\frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}}$ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
સુરેખ તાર (દળ$=6.0\; \mathrm{g}$, લંબાઈ$=60\; \mathrm{cm}$ અને આડછેડનું ક્ષેત્રફળ$=1.0\; \mathrm{mm}^{2}$) તાર માટે લંબગત તરંગની ઝડપ $90\; \mathrm{ms}^{-1}$ છે જો તારનો યંગ મોડ્યુલસ $16 \times 10^{11}\; \mathrm{Nm}^{-2}$ હોય તો તારની લંબાઈમાં કેટલો વધારો થયો હશે?
$2.5\, kg$ દળની એક દોરી $200\, N$ ના તણાવ હેઠળ છે. તણાવવાળી દોરીની લંબાઈ $20.0\, m$ છે. જો દોરીના એક છેડે એક લંબગત આંચકો (Jerk) આપવામાં આવે, તો તે વિક્ષોભને બીજા છેડે પહોંચતાં કેટલો સમય લાગે ?