Mix Example - SOUND Questions in Gujarati

(N/A) ઓડિટોરિયમમાં અવાજના વારંવાર થતા પરાવર્તનને કારણે અવાજનું લાંબા સમય સુધી ટકી રહેવું તેને રિવર્બરેશન કહેવાય છે. રિવર્બરેશન ઘટાડવાની બે રીતો: $(i)$ ઓડિટોરિયમની દીવાલો અને છતને અવાજ શોષી લે તેવા પદાર્થો જેવા કે કમ્પ્રેસ્ડ ફાઈબરબોર્ડ,ખરબચડા પ્લાસ્ટર અથવા પડદા વડે ઢાંકવી. $(ii)$ બેઠકો અને કાર્પેટ માટે અવાજ શોષી લે તેવા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવો.
$(b)$ એક જ આવૃત્તિ ધરાવતા અવાજને ટોન કહેવાય છે. અનેક આવૃત્તિઓના મિશ્રણથી ઉત્પન્ન થતા અવાજને નોટ કહેવાય છે.
$(c)$ ધાતુના બ્લોકમાં તિરાડો અને ખામીઓ શોધવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ધાતુના ઘટકોનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઇમારતો,પુલ,મશીનો અને વૈજ્ઞાનિક સાધનો જેવી મોટી રચનાઓના નિર્માણમાં થાય છે. ધાતુના બ્લોકની અંદરની તિરાડો કે છિદ્રો,જે બહારથી દેખાતા નથી,તે માળખાની મજબૂતી ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને ધાતુના બ્લોકમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે અને ટ્રાન્સમિટ થયેલા તરંગોને શોધવા માટે ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જો નાની ખામી પણ હોય,તો અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પાછું પરાવર્તિત થાય છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ખામી અથવા ક્ષતિની હાજરી સૂચવે છે.

(N/A) નળી અને પરાવર્તક સપાટી વચ્ચેનો ખૂણો $50^{\circ}$ છે. લંબ (normal) સપાટીને લંબ હોય છે,તેથી પરાવર્તન કોણ $r = 90^{\circ} - 50^{\circ} = 40^{\circ}$ થાય. પરાવર્તનના નિયમો મુજબ,આપાતકોણ $i$ એ પરાવર્તન કોણ $r$ જેટલો હોય છે. તેથી,$\angle x = \angle r = 40^{\circ}$ અને $\angle y = \angle i = 40^{\circ}$ થાય.
$(b)$ અહીં જોવા મળતી ઘટના ધ્વનિનું પરાવર્તન છે.
$(c)$ ધ્વનિના પરાવર્તનના નિયમો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ આપાત ધ્વનિ તરંગ,પરાવર્તિત ધ્વનિ તરંગ અને આપાતબિંદુએ દોરેલો લંબ ત્રણેય એક જ સમતલમાં હોય છે.
$(ii)$ આપાતકોણ હંમેશા પરાવર્તન કોણ જેટલો હોય છે $(\angle i = \angle r)$.

(A-D) આપેલ છે: $\lambda = 420.5\, m$,$V = 3 \times 10^{8}\, m s^{-1}$.
તરંગના સમીકરણ $V = \nu \lambda$ નો ઉપયોગ કરતા,આવૃત્તિ $\nu = V / \lambda$ મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\nu = (3 \times 10^{8}) / 420.5 \approx 7.13 \times 10^{5}\, Hz$.
$(b)$ $(i)$ લંબગત તરંગમાં,માધ્યમના કણો તરંગના પ્રસરણની દિશાને લંબ રૂપે દોલન કરે છે.
$(ii)$ સંગત તરંગમાં,માધ્યમના કણો તરંગના પ્રસરણની દિશાને સમાંતર દોલન કરે છે.

(N/A) આપેલ છે: હવામાં અવાજની ઝડપ $V_{a} = 340 \, m s^{-1}$,આવૃત્તિ $v = 20 \, Hz$.
સૂત્ર $V = v \lambda$ નો ઉપયોગ કરતા,હવામાં તરંગલંબાઈ $\lambda_{a} = \frac{V_{a}}{v} = \frac{340}{20} = 17 \, m$ મળે છે.
આપેલ છે: પાણીમાં અવાજની ઝડપ $V_{w} = 1480 \, m s^{-1}$.
જ્યારે સ્ત્રોતને અલગ માધ્યમમાં લઈ જવામાં આવે ત્યારે આવૃત્તિ $v$ અચળ રહે છે.
તેથી,પાણીમાં તરંગલંબાઈ $\lambda_{w} = \frac{V_{w}}{v} = \frac{1480}{20} = 74 \, m$ થાય છે.

(N/A) આપેલ છે: આવર્તકાળ $T = 5 \times 10^{-3} \text{ s}$,વેગ $V = 1450 \text{ m s}^{-1}$.
$1$. આવૃત્તિ $(v)$: આવૃત્તિ એ આવર્તકાળનો વ્યસ્ત છે.
$v = \frac{1}{T} = \frac{1}{5 \times 10^{-3}} = \frac{1000}{5} = 200 \text{ Hz}$.
$2$. તરંગલંબાઈ $(\lambda)$: તરંગલંબાઈ $V = v \times \lambda$ સંબંધનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે.
$\lambda = \frac{V}{v} = \frac{1450}{200} = 7.25 \text{ m}$.
આમ,આવૃત્તિ $200 \text{ Hz}$ છે અને તરંગલંબાઈ $7.25 \text{ m}$ છે.

(A) આપેલ છે: આવૃત્તિ $(v) = 400 \, Hz$, ધ્વનિની ઝડપ $(V) = 340 \, m/s$, કંપનની સંખ્યા $(n) = 16$.
પ્રથમ, ધ્વનિ તરંગની તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ સૂત્ર $\lambda = V / v$ નો ઉપયોગ કરીને શોધો.
$\lambda = 340 / 400 = 0.85 \, m$.
એક કંપનમાં ધ્વનિ દ્વારા કાપેલું અંતર તેની તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ જેટલું હોય છે.
તેથી, $16$ કંપનમાં કાપેલું કુલ અંતર $d = n \times \lambda$ થશે.
$d = 16 \times 0.85 = 13.6 \, m$.
આમ, જ્યારે ટ્યુનિંગ ફોર્ક $16$ કંપન કરે ત્યારે ધ્વનિ $13.6 \, m$ અંતર કાપે છે.

(A) દીવાલનું અંતર $d = 33\, m$ છે.
ધ્વનિનો વેગ $v = 330\, m s^{-1}$ છે.
ધ્વનિને દીવાલ સુધી જઈને પાછા આવવા માટે લાગતો સમય $t = \frac{2d}{v}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા,$t = \frac{2 \times 33}{330} = \frac{66}{330} = 0.2\, s$.
માનવ કાન દ્વારા પડઘો સાંભળવા માટે,મૂળ અવાજ અને પરાવર્તિત અવાજ વચ્ચેનો સમયગાળો ઓછામાં ઓછો $0.1\, s$ હોવો જોઈએ.
અહીં ગણતરી કરેલ સમય $0.2\, s$ એ $0.1\, s$ કરતા વધારે હોવાથી,પડઘો સંભળાશે.

$300 \, m \, s^{-1}$ લંબગત તરંગમાં, શૃંગ અને તેની પછીના ક્રમિક ગર્ત વચ્ચેનું અંતર તરંગલંબાઈના અડધા ભાગ $(\lambda/2)$ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે, $\lambda/2 = 15 \, cm$.
તેથી, તરંગલંબાઈ $\lambda = 2 \times 15 = 30 \, cm = 0.3 \, m$.
આવૃત્તિ $f = 1000 \, Hz$.
તરંગનો વેગ $V$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $V = f \times \lambda$ છે.
કિંમતો મૂકતા, $V = 1000 \times 0.3 = 300 \, m \, s^{-1}$.

(N/A) ધ્વનિ તરંગનો વેગ $(v)$ એ કાપેલું કુલ અંતર અને લીધેલા સમયના ગુણોત્તર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:
$v = \frac{\text{અંતર}}{\text{સમય}} = \frac{840 \ m}{2.5 \ s} = 336 \ m/s$.
ધ્વનિ તરંગની આવૃત્તિ $(f)$ એ $v = f \times \lambda$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $\lambda$ એ તરંગલંબાઈ છે.
અહીં $\lambda = 70 \ cm = 0.7 \ m$ અને $v = 336 \ m/s$ આપેલ છે:
$f = \frac{v}{\lambda} = \frac{336 \ m/s}{0.7 \ m} = 480 \ Hz$.

(B) વ્યક્તિ અને મકાન વચ્ચેનું અંતર $d = 167 \ m$ છે.
અવાજ મકાન સુધી જાય છે અને પરાવર્તિત થઈને પાછો વ્યક્તિ પાસે આવે છે,આમ કુલ અંતર $2d = 2 \times 167 \ m = 334 \ m$ કાપે છે.
અવાજની ઝડપ $V = 334 \ m \ s^{-1}$ આપેલી છે.
પડઘો સાંભળવા માટે લાગતો સમય $t = \frac{\text{કુલ અંતર}}{\text{ઝડપ}} = \frac{2d}{V}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $t = \frac{334 \ m}{334 \ m \ s^{-1}} = 1.0 \ s$.
તેથી,વ્યક્તિ $1.0 \ s$ પછી પડઘો સાંભળશે.

(A) વ્યક્તિનું ઇમારતથી અંતર $d = 132.8 \, m$ છે.
ધ્વનિ દ્વારા ઇમારત સુધી જઈને પાછા આવવા માટે કાપેલું કુલ અંતર $2d = 2 \times 132.8 = 265.6 \, m$ છે.
પડઘો સાંભળવા માટે લાગતો સમય $t = 0.8 \, s$ છે.
ધ્વનિની ઝડપ $V$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $V = \frac{\text{કુલ અંતર}}{\text{સમય}} = \frac{2d}{t}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $V = \frac{265.6}{0.8} = 332 \, m \, s^{-1}$.

(A) ધ્વનિની ઝડપ $V = 310 \, m s^{-1}$ છે.
પડઘો સંભળાવવા માટે લાગતો સમય $t = 1.5 \, s$ છે.
ધ્વનિ ખડક સુધી જાય છે અને પાછો વ્યક્તિ પાસે આવે છે,તેથી કાપેલું કુલ અંતર $2d$ થાય,જ્યાં $d$ એ ખડકથી વ્યક્તિનું અંતર છે.
ઝડપનું સૂત્ર $V = \frac{2d}{t}$ છે.
અંતર શોધવા માટે સૂત્રને ગોઠવતા: $2d = V \times t$.
કિંમતો મૂકતા: $2d = 310 \times 1.5 = 465 \, m$.
તેથી,અંતર $d = \frac{465}{2} = 232.5 \, m$ થાય.

(N/A) ધારો કે ધ્વનિની ઝડપ $v = 332 \, m/s$ છે.
પ્રથમ પડઘા માટે લાગતો સમય $t_1 = 0.4 \, s$ છે. નજીકની ઇમારતથી વ્યક્તિનું અંતર $(d_1)$ નીચે મુજબ છે:
$d_1 = \frac{v \times t_1}{2} = \frac{332 \times 0.4}{2} = 66.4 \, m$.
બીજા પડઘા માટે લાગતો સમય $t_2 = 2.0 \, s$ છે. દૂરની ઇમારતથી વ્યક્તિનું અંતર $(d_2)$ નીચે મુજબ છે:
$d_2 = \frac{v \times t_2}{2} = \frac{332 \times 2.0}{2} = 332 \, m$.
બંને ઇમારતો વચ્ચેનું કુલ અંતર એ વ્યક્તિથી દરેક ઇમારત સુધીના અંતરનો સરવાળો છે:
$D = d_1 + d_2 = 66.4 + 332 = 398.4 \, m$.

(N/A) આપેલ છે: આવર્તકાળ $T = 0.01 \, s$,ઝડપ $V = 15 \, m s^{-1}$.
સંબંધ $V = \nu \lambda$ અને $\nu = 1/T$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $V = \lambda / T$ મળે છે.
તેથી,તરંગલંબાઈ $\lambda = V \times T = 15 \times 0.01 = 0.15 \, m$.
ક્રમિક શૃંગ અને ગર્ત વચ્ચેનું અંતર તરંગલંબાઈના અડધા $(\lambda / 2)$ જેટલું હોય છે.
અંતર $= 0.15 / 2 = 0.075 \, m$.

(A) આપેલ છે: અવાજની ઝડપ $V = 1.7 \, km \, s^{-1} = 1700 \, m \, s^{-1}$.
આવૃત્તિ $\nu = 4.2 \, MHz = 4.2 \times 10^{6} \, Hz$.
તરંગલંબાઇ $\lambda = ?$.
તરંગના સમીકરણ $V = \nu \lambda$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણે તરંગલંબાઇ $\lambda = V / \nu$ તરીકે ગણી શકીએ છીએ.
કિંમતો મૂકતા: $\lambda = 1700 / (4.2 \times 10^{6}) \, m$.
$\lambda \approx 4.047 \times 10^{-4} \, m$,જે આશરે $4 \times 10^{-4} \, m$ છે.

(A) આપેલ છે: પડઘો પાછો આવવા માટે લાગતો સમય,$t = 6 \, s$. ધ્વનિની ઝડપ,$V = 342 \, m s^{-1}$.
પડઘો એ દૂરની સપાટી પરથી પરાવર્તન પછી સંભળાતો અવાજ છે. ધ્વનિ પરાવર્તિત સપાટી સુધી જાય છે અને પાછો સ્ત્રોત સુધી આવે છે,આમ તે $t$ સમયમાં કુલ $2d$ અંતર કાપે છે.
અંતર માટેનું સૂત્ર: $d = \frac{V \times t}{2}$.
કિંમતો મૂકતા: $d = \frac{342 \times 6}{2} = 342 \times 3 = 1026 \, m$.
તેથી,સ્ત્રોતથી પરાવર્તિત સપાટીનું અંતર $1026 \, m$ છે.

(N/A) આવૃત્તિ $(v)$ એટલે એકમ સમયમાં બિંદુમાંથી પસાર થતા તરંગોની સંખ્યા.
અહીં $2$ સેકન્ડમાં $20$ તરંગો પસાર થાય છે,તેથી આવૃત્તિ:
$v = \frac{20 \text{ તરંગો}}{2 \text{ સેકન્ડ}} = 10 \text{ Hz}$.
$(b)$ એક શૃંગ અને તેની નજીકના ગર્ત વચ્ચેનું અંતર એ તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ ના અડધા ભાગ જેટલું $(\frac{\lambda}{2})$ હોય છે.
આપેલ છે કે અંતર $1.5 \, m$ છે,તેથી:
$\frac{\lambda}{2} = 1.5 \, m$.
તેથી,તરંગલંબાઈ $\lambda = 1.5 \times 2 = 3 \, m$.

(B) ડાઇવર અવાજ પહેલા સાંભળશે. આનું કારણ એ છે કે હવાની તુલનામાં પાણીમાં (પ્રવાહી માધ્યમ) ધ્વનિની ઝડપ ઘણી વધારે હોય છે. બંને માટે અંતર સમાન હોવાથી,ધ્વનિ પાણીમાંથી પસાર થઈને ડાઇવર સુધી ઝડપથી પહોંચે છે.
$(b)$ આપેલ છે:
આવૃત્તિ $(v) = 220 \ Hz$
ઝડપ $(V) = 440 \ m \ s^{-1}$
સૂત્ર: $V = v \times \lambda$
તેથી,તરંગલંબાઈ $(\lambda) = V / v$
$\lambda = 440 / 220 = 2 \ m$
આમ,ધ્વનિ તરંગની તરંગલંબાઈ $2 \ m$ છે.

(N/A) $3 \, s$ માં ઉત્પન્ન થતા તરંગોની સંખ્યા $= 1500$.
$1 \, s$ માં ઉત્પન્ન થતા તરંગોની સંખ્યા $= 1500 / 3 = 500$.
તેથી,આવૃત્તિ,$\nu = 500 \, Hz$.
$(b)$ તરંગલંબાઈ એટલે બે ક્રમિક સંઘનન અથવા બે ક્રમિક વિરલન વચ્ચેનું અંતર. એક સંઘનન અને તેની નજીકના વિરલન વચ્ચેનું અંતર એ તરંગલંબાઈ કરતા અડધું $(\lambda / 2)$ હોય છે.
આપેલ છે,$\lambda / 2 = 68 \, cm$.
તેથી,તરંગલંબાઈ,$\lambda = 68 \times 2 = 136 \, cm = 1.36 \, m$.
$(c)$ વેગ,$V = \nu \times \lambda$.
$V = 500 \, Hz \times 1.36 \, m = 680 \, m/s$.

(B) આપેલ છે: ધ્વનિની ઝડપ $(V) = 399\, m s^{-1}$,તરંગલંબાઈ $(\lambda) = 1.5\, cm = 0.015\, m$.
આપણે જાણીએ છીએ કે ઝડપ,આવૃત્તિ $(v)$ અને તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $V = v \times \lambda$.
આવૃત્તિ શોધવા માટે સૂત્ર: $v = V / \lambda$.
કિંમતો મૂકતા: $v = 399 / 0.015 = 26600\, Hz$.
મનુષ્ય માટે સાંભળી શકાય તેવી ધ્વનિની મર્યાદા $20\, Hz$ થી $20,000\, Hz$ ની વચ્ચે હોય છે.
અહીં ગણતરી કરેલ આવૃત્તિ $26600\, Hz$ એ $20,000\, Hz$ કરતા વધારે હોવાથી,તે અલ્ટ્રાસોનિક છે અને તેથી મનુષ્ય તેને સાંભળી શકતા નથી.

(A) આપેલ છે: પાણીમાં ધ્વનિની ઝડપ $(V)$ = $1530 \, m s^{-1}$.
પડઘો પાછો આવવા માટે લાગતો કુલ સમય $(t)$ = $80 \, s$.
ધારો કે સબમરીનથી અવરોધનું અંતર $d$ છે.
ધ્વનિ અવરોધ સુધી જાય છે અને પાછો સબમરીન સુધી આવે છે,આમ તે કુલ $2d$ અંતર કાપે છે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $2d = V \times t$.
કિંમતો મૂકતા: $2d = 1530 \times 80$.
$2d = 122400 \, m$.
તેથી,$d = 122400 / 2 = 61200 \, m$.

(A) આપેલ છે:
આવૃત્તિ $(f)$ = $400 \, Hz$
ધ્વનિની ઝડપ $(V)$ = $340 \, m s^{-1}$
કંપનોની સંખ્યા $(n)$ = $16$
એક કંપન માટેનો સમયગાળો $(T)$ $T = 1/f = 1/400 \, s$ છે.
$16$ કંપનો માટે લાગતો કુલ સમય $(t)$ $t = n \times T = 16 \times (1/400) = 16/400 \, s$ છે.
ધ્વનિ દ્વારા કપાયેલ અંતર $(d)$ સૂત્ર $d = V \times t$ નો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $d = 340 \times (16/400) = 340 \times 0.04 = 13.6 \, m$.
તેથી,ધ્વનિ $13.6 \, m$ અંતર કાપશે.

(A) આપેલ છે: આવૃત્તિ $(v)$ = $4.2 \times 10^{6} \text{ Hz}$,ધ્વનિની ઝડપ $(V)$ = $1700 \text{ m s}^{-1}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે ઝડપ,આવૃત્તિ અને તરંગલંબાઈ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $V = v \lambda$.
તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ શોધવા માટે,સૂત્રને આ રીતે ગોઠવીએ: $\lambda = V / v$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\lambda = 1700 / (4.2 \times 10^{6})$.
$\lambda = 404.76 \times 10^{-6} \text{ m} \approx 4.04 \times 10^{-4} \text{ m}$.

(N/A) આ ત્યારે જ થાય છે જ્યારે મોટરબાઈકના એન્જિન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ધ્રુજારીની આવૃત્તિ અરીસાની કુદરતી આવૃત્તિ (natural frequency) જેટલી થઈ જાય છે.
$(b)$ આ ઘટનાને અનુનાદ (resonance) કહેવામાં આવે છે.
$(c)$ મોટરબાઈકની ઝડપ બદલવી જોઈએ,જેનાથી એન્જિનની ધ્રુજારીની આવૃત્તિ બદલાઈ જશે અને અનુનાદની સ્થિતિ દૂર થશે.

(N/A) $(i)$ આ ઘટનાને અનુનાદ (Resonance) કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ અવાજ સૌથી મોટો બને છે કારણ કે હવાના સ્તંભની પ્રાકૃતિક આવૃત્તિ એ ધ્રુજારી પામતા ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ જેટલી થાય છે.
$(iii)$ મોટા અવાજની આવૃત્તિ એ ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ જેટલી જ હોય છે.
$(iv)$ અવાજની તીવ્રતા માપવા માટેનો એકમ ડેસિબલ $(dB)$ છે.

(NO) બંને સૂરની ગુણવત્તા સમાન હોવી જરૂરી નથી.
સૂરની પીચ તેની આવૃત્તિ (frequency) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
અવાજની ગુણવત્તા (timbre) તે સાધન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વિવિધ હાર્મોનિક્સ અને ઓવરટોન્સની સંખ્યા,વિતરણ અને સાપેક્ષ તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે.
ભલે બે ગિટાર સમાન હોય,પરંતુ તેને વગાડવાની રીત,તારની સામગ્રી અને લાકડાના ભાગનો પડઘો (resonance) અલગ હોઈ શકે છે,જે ઉત્પન્ન થતા ઓવરટોન્સમાં તફાવત લાવે છે,અને પરિણામે અવાજની ગુણવત્તા અલગ હોય છે.

(N/A) $(i)$ હા,ઉપરની ક્રિયા સાંભળી શકાય તેવો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે કારણ કે ટેબલની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ટ્યુનિંગ ફોર્ક કરતા ઘણું મોટું હોય છે,જે હવાના મોટા જથ્થાને કંપિત કરવામાં મદદ કરે છે.
$(ii)$ હા,ઉપરની ક્રિયા ટેબલની સપાટીને કંપનોમાં લાવે છે.
$(iii)$ આ કંપનોને બળજબરીપૂર્વકના કંપનો (forced vibrations) કહેવામાં આવે છે.
$(iv)$ જ્યારે ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ ટેબલની સપાટીની કુદરતી આવૃત્તિ (natural frequency) જેટલી હોય ત્યારે અનુનાદ (resonance) થાય છે.

(N/A) ધ્વનિની 'ગુણવત્તા' (quality) અથવા 'ટિમ્બર' (timbre) તેમાં રહેલા ઓવરટોન્સ અથવા હાર્મોનિક્સની હાજરી અને તેમની સાપેક્ષ તીવ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
ભલે બે તાર સમાન મૂળભૂત આવૃત્તિ (પિચ) અને કંપવિસ્તાર (લાઉડનેસ) ધરાવતા સૂર ઉત્પન્ન કરે,પરંતુ તારના દ્રવ્ય,તણાવ અને તેને છેડવાની રીતને આધારે તેઓ અલગ-અલગ રીતે કંપન કરી શકે છે અથવા તેમની હાર્મોનિક રચના અલગ હોઈ શકે છે.
આ વધારાના હાર્મોનિક્સ મૂળભૂત આવૃત્તિ પર અધ્યારોપિત થાય છે,જે દરેક તાર માટે એક વિશિષ્ટ તરંગ સ્વરૂપ બનાવે છે.
તેથી,આ હાર્મોનિક્સની સંયુક્ત અસરને કારણે દરેક તારના અવાજની 'ગુણવત્તા' અલગ હોય છે.

(N/A) $(i)$ હા,સાંભળી શકાય તેવો અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે કારણ કે ટેબલની મોટી સપાટી વધુ હવાના અણુઓને કંપિત કરવા માટે મજબૂર કરે છે,જેનાથી અવાજની તીવ્રતા વધે છે.
$(ii)$ હા,ટ્યુનિંગ ફોર્કના સ્ટેમ દ્વારા ટેબલની સપાટીમાં કંપનો ઉત્પન્ન થાય છે.
$(iii)$ આ કંપનોને 'બળજબરીપૂર્વકના કંપનો' (forced vibrations) કહેવામાં આવે છે કારણ કે ટેબલને ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ પર કંપન કરવા માટે મજબૂર કરવામાં આવે છે.
$(iv)$ અનુનાદ ત્યારે થાય છે જ્યારે કંપન કરતા ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ ટેબલની સપાટીની કુદરતી આવૃત્તિ સાથે બરાબર મેળ ખાય છે,જેના પરિણામે અવાજ નોંધપાત્ર રીતે મોટો સંભળાય છે.

(N/A) $(i)$ સ્થિતિ $(A)$ માં,તાર એક લૂપમાં કંપન કરે છે,તેથી લંબાઈ $L = \lambda/2$,જેનો અર્થ છે કે $\lambda = 2L = 2 \times 0.5\, m = 1\, m$. સ્થિતિ $(B)$ માં,તાર બે લૂપમાં કંપન કરે છે,તેથી લંબાઈ $L = \lambda'$. આમ,$\lambda' = L = 0.5\, m$. તેથી,સ્થિતિ $(B)$ માં તરંગલંબાઈ $0.5\, m$ છે.
$(ii)$ સ્થિતિ $(A)$ માં ઉત્પન્ન થતો અવાજ વધુ મોટો (loud) છે. આનું કારણ એ છે કે સ્થિતિ $(A)$ માં તરંગનો કંપવિસ્તાર (મધ્યસ્થ સ્થાનથી મહત્તમ સ્થાનાંતર) સ્થિતિ $(B)$ કરતા વધારે છે. અવાજની પ્રબળતા (loudness) કંપવિસ્તારના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોવાથી,સ્થિતિ $(A)$ માં અવાજ વધુ મોટો સંભળાય છે.
$(iii)$ સ્થિતિ $(B)$ માં ઉત્પન્ન થતા અવાજની પિચ વધુ છે. આનું કારણ એ છે કે પિચ સીધી રીતે ધ્વનિ તરંગની આવૃત્તિ સાથે સંબંધિત છે. આકૃતિ પરથી જોઈ શકાય છે કે સ્થિતિ $(B)$ માં બે લૂપ છે,જેનો અર્થ છે કે તે સ્થિતિ $(A)$ ની તુલનામાં વધુ આવૃત્તિ પર કંપન કરે છે,જેમાં માત્ર એક જ લૂપ છે. ઉચ્ચ આવૃત્તિને કારણે પિચ વધુ હોય છે.

(N/A) તરંગ ગતિના લક્ષણો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તે એક આવર્તનીય વિક્ષેપ છે જે માધ્યમમાં પ્રસરણ પામે છે.
$(ii)$ પદાર્થનું વાસ્તવિક સ્થળાંતર થયા વગર ઉર્જા અને વેગમાનનું એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી વહન થાય છે.

(B) પ્રબળતા એ તરંગના કંપવિસ્તારના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોય છે $(L \propto A^2)$.
જ્યારે કંપવિસ્તાર $(A)$ બમણો $(2A)$ કરવામાં આવે છે, ત્યારે નવી પ્રબળતા $(2A)^2 = 4A^2$ ના પ્રમાણમાં થાય છે.
તેથી, પ્રબળતા મૂળ મૂલ્ય કરતા ચાર ગણી થઈ જાય છે.

(N/A) સંગીતમય અવાજની $frequency$ (આવૃત્તિ) તેના $pitch$ (તીક્ષ્ણતા) ને અસર કરે છે. અવાજની આવૃત્તિ જેટલી વધારે હોય,તેટલો અવાજ વધુ $sharper$ (તીણો) અને $shriller$ (કરકશ) બને છે.
સંગીતમય અવાજનો $amplitude$ (કંપવિસ્તાર) તેના $loudness$ (પ્રબળતા) અથવા $intensity$ (તીવ્રતા) ને અસર કરે છે. અવાજનો કંપવિસ્તાર જેટલો વધારે હોય,તેટલો અવાજ વધુ $louder$ (મોટો) અથવા $more$ $intense$ (વધારે તીવ્ર) હોય છે.

(N/A) ભલે આ બે સંગીતમય સૂર સમાન પિચ (આવૃત્તિ) અને લાઉડનેસ (કંપવિસ્તાર) ધરાવતા હોય,તેમ છતાં તેમની 'ગુણવત્તા' (quality) અથવા 'ટિમ્બર' (timbre) અલગ હોવાને કારણે તેઓ અલગ સંભળાય છે.
ગુણવત્તામાં આ તફાવત એટલા માટે ઉદ્ભવે છે કારણ કે વાયોલિન અને પિયાનો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા હાર્મોનિક્સ અને ઓવરટોન્સની સંખ્યા અને પ્રકૃતિ અલગ-અલગ હોય છે.
દરેક સંગીતનું વાદ્ય મૂળભૂત આવૃત્તિની સાથે હાર્મોનિક્સ અને ઓવરટોન્સનું એક અનોખું મિશ્રણ ઉત્પન્ન કરે છે,જેના પરિણામે દરેક વાદ્ય માટે અલગ તરંગ ભાત જોવા મળે છે.

(N/A) ધ્વનિ તરંગોનો વ્યક્તિલક્ષી ગુણધર્મ,જે તેની આવૃત્તિ સાથે સંબંધિત છે,તેને $pitch$ (તીવ્રતા/પિચ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જેમ ધ્વનિની આવૃત્તિ વધે છે,તેમ તેનો $pitch$ પણ વધે છે.
પ્રકાશનો વ્યક્તિલક્ષી ગુણધર્મ,જે તેની તરંગલંબાઈ સાથે સંબંધિત છે,તેને પ્રકાશનો $colour$ (રંગ) કહેવામાં આવે છે.
દ્રશ્ય વર્ણપટમાં પ્રકાશની અલગ-અલગ તરંગલંબાઈઓ અલગ-અલગ $colours$ (રંગો) તરીકે અનુભવાય છે.

(NO) બંને સૂરની ગુણવત્તા સમાન હોવી જરૂરી નથી.
આનું કારણ એ છે કે જ્યારે સૂરની પીચ ફક્ત તેની આવૃત્તિ (frequency) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,ત્યારે ગુણવત્તા (timbre) તેના હાર્મોનિક અથવા ઓવરટોન સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
અવાજની ગુણવત્તા વિવિધ હાર્મોનિક્સ અને ઓવરટોન્સની સંખ્યા,વિતરણ અને સાપેક્ષ તીવ્રતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
ભલે બે ગિટાર સમાન હોય,પરંતુ તેને વગાડવાની રીત અથવા તારના બાંધકામ અને સામગ્રીમાં નજીવા તફાવતને કારણે હાર્મોનિક સામગ્રીમાં તફાવત આવી શકે છે,જેનો અર્થ છે કે ઉત્પન્ન થતા સૂરની ગુણવત્તા અલગ હોઈ શકે છે.

(N/A) $(i)$ કુદરતી કંપન: કોઈ પણ બાહ્ય બળની ગેરહાજરીમાં સાદા લોલકનું તેના મધ્યમાન સ્થાનની આસપાસ થતું દોલન.
$(ii)$ બળજબરીપૂર્વકનું કંપન: તણાવ હેઠળ રાખેલ સોનોમીટરનો તાર,જે બાહ્ય કંપન કરતા ટ્યુનિંગ ફોર્કની અસર હેઠળ કંપન કરે છે.
$(iii)$ અનુનાદ: જ્યારે બાહ્ય આવર્તક બળની આવૃત્તિ એ તંત્રની કુદરતી આવૃત્તિ સાથે મેળ ખાય છે,જેમ કે સોનોમીટરના તારની કુદરતી આવૃત્તિ અને ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ સમાન થતા તારનું મહત્તમ કંપવિસ્તાર સાથે કંપન કરવું.

(N/A) પડઘાનો ઉપયોગ $SONAR$ (સાઉન્ડ નેવિગેશન એન્ડ રેન્જિંગ) અને $RADAR$ સિસ્ટમમાં અનુક્રમે પાણીની અંદરની વસ્તુઓ અથવા ઉડતી વસ્તુઓની હાજરી શોધવા અને તેમનું અંતર માપવા માટે થાય છે.

(N/A) જ્યારે ખેંચાયેલી દોરીને કંપન કરાવવામાં આવે છે,ત્યારે તે આસપાસના હવાના અણુઓને ધક્કો મારે છે અને ખેંચે છે,જેનાથી સંઘનન (compressions) અને વિઘનન (rarefactions) ની શ્રેણી રચાય છે. આ કંપનો હવા દ્વારા ધ્વનિ તરંગો તરીકે પ્રસરણ પામે છે. જ્યારે આ તરંગો આપણા કાન સુધી પહોંચે છે,ત્યારે તે કર્ણપટલ (eardrum) ને કંપિત કરે છે,જેને મગજ શ્રાવ્ય અવાજ તરીકે ઓળખે છે.

(NO) ના,ચંદ્રની સપાટી પર અવાજ સંભળાશે નહીં.
અવાજ એ યાંત્રિક તરંગ છે જેને પ્રસરણ માટે ભૌતિક માધ્યમ (જેમ કે હવા,પાણી અથવા ઘન પદાર્થ) ની જરૂર હોય છે.
ચંદ્ર પર કોઈ વાતાવરણ નથી,જેનો અર્થ છે કે ત્યાં શૂન્યાવકાશ છે.
અવાજના તરંગોને મુસાફરી કરવા માટે કોઈ માધ્યમ ન હોવાથી,કંપનો આપણા કાન સુધી પહોંચી શકતા નથી અને તેથી,કોઈ અવાજ સંભળાશે નહીં.

(A) $(i)$ જ્યારે અવાજના તરંગની આવૃત્તિમાં વધારો કરવામાં આવે છે,ત્યારે અવાજની પિચ (તીક્ષ્ણતા) વધે છે. પિચ એ અવાજનું એવું લક્ષણ છે જે અવાજની તીક્ષ્ણતા અથવા ઘેરાવાને નિર્ધારિત કરે છે.
(ii) જ્યારે અવાજના તરંગના કંપવિસ્તારમાં વધારો કરવામાં આવે છે,ત્યારે અવાજની પ્રબળતા (loudness) વધે છે. પ્રબળતા એ એકમ સમયમાં કાન સુધી પહોંચતી ધ્વનિ ઉર્જાનું માપ છે.

(N/A) આ ઘટનાને પડઘો (Echo) કહેવામાં આવે છે.
પડઘો એ દૂરની સપાટી પરથી ધ્વનિ તરંગોના પરાવર્તનને કારણે થતું અવાજનું પુનરાવર્તન છે.
પડઘો સાંભળવા માટે,પરાવર્તિત અવાજ મૂળ અવાજ પછી ઓછામાં ઓછા $0.1 \, s$ પછી સાંભળનાર સુધી પહોંચવો જોઈએ,કારણ કે માનવ કાનની સાંભળવાની ક્ષમતા (persistence of hearing) $0.1 \, s$ છે.
ધ્વનિ દ્વારા કાપવામાં આવેલું કુલ અંતર $2d$ છે,જ્યાં $d$ એ પરાવર્તિત સપાટી સુધીનું અંતર છે.
હવામાં ધ્વનિની ઝડપ આશરે $340 \, m/s$ હોવાથી,જરૂરી લઘુત્તમ અંતર $d = (v \times t) / 2 = (340 \times 0.1) / 2 = 17 \, m$ ગણવામાં આવે છે.
ઇમારત $18 \, m$ ના અંતરે હોવાથી,જે $17 \, m$ કરતા વધારે છે,પરાવર્તિત અવાજ $0.1 \, s$ પછી સાંભળનાર સુધી પહોંચે છે,જેનાથી પડઘો સ્પષ્ટ રીતે સાંભળી શકાય છે.

(C) તરંગ એ એક પ્રકારનું વિક્ષેપ છે જે માધ્યમ અથવા શૂન્યાવકાશમાં ગતિ કરે છે,જે દ્રવ્ય (દળ) ના ચોખ્ખા સ્થાનાંતર વગર એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી ઉર્જાનું વહન કરે છે.
જ્યારે માધ્યમના કણો તેમના સરેરાશ સ્થાનની આસપાસ દોલન કરે છે,ત્યારે તેઓ તરંગની સાથે આગળ વધતા નથી.
તેથી,ઉર્જા એ ભૌતિક રાશિ છે જે તરંગો દ્વારા એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ સ્થાનાંતરિત થાય છે.

(D) ધ્વનિ તરંગો યાંત્રિક તરંગો છે જેને પ્રસરણ માટે માધ્યમની જરૂર હોય છે.
સંગત તરંગમાં,માધ્યમના કણો તરંગના પ્રસરણની દિશામાં જ આગળ-પાછળ દોલન કરે છે.
ધ્વનિ તરંગો માધ્યમમાં સંઘનન અને વિઘનન ઉત્પન્ન કરીને ગતિ કરતા હોવાથી,તેમને સંગત તરંગો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) સ્લિંકી એ એક લાંબી અને લવચીક સ્પ્રિંગ છે.
જ્યારે આપણે સ્લિંકીને તેની લંબાઈની દિશામાં ધક્કો મારીએ છીએ અથવા ખેંચીએ છીએ,ત્યારે સંગત તરંગો (સંઘનન અને વિઘનન) ઉત્પન્ન થાય છે.
જ્યારે આપણે સ્લિંકીને તેની લંબાઈને લંબ દિશામાં ઉપર-નીચે અથવા આજુબાજુ હલાવીએ છીએ,ત્યારે અનુપ્રસ્થ તરંગો (શૃંગ અને ગર્ત) ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,સ્લિંકી પર બંને પ્રકારના તરંગો ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

(B) અનુપ્રસ્થ તરંગમાં,શૃંગ એ સંતુલન સ્થિતિમાંથી મહત્તમ ધન સ્થાનાંતરિત બિંદુ દર્શાવે છે.
બે ક્રમિક શૃંગ એ સમાન દિશામાં મહત્તમ સ્થાનાંતર ધરાવતા બે સૌથી નજીકના બિંદુઓ છે.
બે ક્રમિક શૃંગ અથવા બે ક્રમિક ગર્ત વચ્ચેના અંતરને એક તરંગલંબાઈ (ગ્રીક અક્ષર $\lambda$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(C) આવૃત્તિનો $SI$ એકમ $Hertz$ $(Hz)$ છે.
એક $Hertz$ એટલે પ્રતિ સેકન્ડ એક ચક્ર.
આવૃત્તિ એટલે એક સેકન્ડમાં તરંગ દ્વારા પૂર્ણ કરવામાં આવતા દોલનો કે ચક્રની સંખ્યા.
તેથી,$Hertz$ એ આવૃત્તિનો એકમ છે.

(D) ધ્વનિ માધ્યમમાં સંઘનન અને વિઘનનની શ્રેણી તરીકે પ્રસરણ પામે છે.
સંઘનન એ ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા વિસ્તારો છે.
વિઘનન એ નીચા દબાણ અને ઓછી ઘનતા ધરાવતા વિસ્તારો છે.
પ્રશ્નમાં જણાવ્યા મુજબ,જો માધ્યમની ઘનતા લઘુત્તમ હોય,તો તે બિંદુ વિઘનન (rarefaction) તરીકે ઓળખાય છે.

(A) એક સ્વસ્થ માનવ કાન માટે અવાજની શ્રાવ્ય શ્રેણી સામાન્ય રીતે $20 \, Hz$ થી $20,000 \, Hz$ (અથવા $20 \, kHz$) ની વચ્ચે હોય છે.
$20 \, Hz$ થી ઓછી આવૃત્તિને ઇન્ફ્રાસોનિક (અશ્રાવ્ય) અને $20,000 \, Hz$ થી વધુ આવૃત્તિને અલ્ટ્રાસોનિક (પરાશ્રાવ્ય) કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચી શ્રેણી $20 \, Hz$ થી $20 \, kHz$ છે.

(B) અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો એ ઉચ્ચ આવૃત્તિ ધરાવતા ધ્વનિ તરંગો $(> 20,000 \ Hz)$ છે.
$SONAR$ (સાઉન્ડ નેવિગેશન એન્ડ રેન્જિંગ) પાણીની અંદરની વસ્તુઓને શોધવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે.
સોનોગ્રાફી (અથવા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્કેનિંગ) શરીરના આંતરિક અંગોની છબીઓ બનાવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે.
$CUSA$ (કેવિટ્રોન અલ્ટ્રાસોનિક સર્જિકલ એસ્પિરેટર) શસ્ત્રક્રિયા દરમિયાન પેશીઓને તોડવા અને દૂર કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.
રેડિયો તરંગો એ વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણનો એક પ્રકાર છે,તે ધ્વનિ તરંગો નથી અને તેમાં અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થતો નથી. તેથી,રેડિયો તરંગોમાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ થતો નથી.