Textbook - SOUND Questions in Gujarati

(N/A) જ્યારે કોઈ વસ્તુ ધ્રુજારી (કંપન) પામે છે,ત્યારે તે માધ્યમના પાડોશી કણોને ધ્રુજાવે છે.
આ ધ્રુજારી પામતા કણો પછી ઉર્જાને નજીકના કણોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
વસ્તુમાં થતી ધ્રુજારી માધ્યમમાં વિક્ષેપ પેદા કરે છે,જેના પરિણામે સંઘનન (compressions) અને વિઘનન (rarefactions) ની શ્રેણી રચાય છે.
ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા વિસ્તારને સંઘનન કહેવામાં આવે છે,જ્યારે ઓછા દબાણ અને ઓછી ઘનતા ધરાવતા વિસ્તારને વિઘનન કહેવામાં આવે છે.
જેમ જેમ વસ્તુ ધ્રુજારી ચાલુ રાખે છે,તેમ તે માધ્યમમાં ક્રમિક સંઘનન અને વિઘનનની શ્રેણી ઉત્પન્ન કરે છે,જે ધ્વનિ તરંગોનું પ્રસરણ કરે છે અને અંતે તે આપણા કાન સુધી પહોંચે છે.

(N/A) શાળાની ઘંટડીના કંપન દ્વારા અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે ઘંટડી પર પ્રહાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઝડપથી કંપન કરવા લાગે છે. આ કંપનો આસપાસના હવાના કણોને આગળ-પાછળ ગતિ કરાવે છે,જેનાથી હવામાં ઉચ્ચ દબાણવાળા વિસ્તારો જેને 'સંઘનન' (compressions) કહેવાય છે અને નિમ્ન દબાણવાળા વિસ્તારો જેને 'વિઘનન' (rarefactions) કહેવાય છે,તે રચાય છે. સંઘનન અને વિઘનનની આ શ્રેણી અવાજના તરંગ તરીકે હવામાં ગતિ કરે છે,જે અંતે આપણા કાન સુધી પહોંચે છે.

(A) ધ્વનિ તરંગોને યાંત્રિક તરંગો કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમને તેમના પ્રસરણ માટે ભૌતિક માધ્યમ (ઘન,પ્રવાહી અથવા વાયુ) ની જરૂર હોય છે.
આ તરંગો માધ્યમના કણોમાં વિક્ષેપ પેદા કરીને મુસાફરી કરે છે,જેમાં કણો વચ્ચેની યાંત્રિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઉર્જાનું સ્થાનાંતરણ થાય છે.
તેઓ શૂન્યાવકાશમાં મુસાફરી કરી શકતા નથી,તેથી તેમને યાંત્રિક તરંગો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(B) અવાજ એ યાંત્રિક તરંગ છે જેને પ્રસરવા માટે ભૌતિક માધ્યમ (જેમ કે હવા,પાણી અથવા ઘન પદાર્થો) ની જરૂર હોય છે.
ચંદ્ર પર કોઈ વાતાવરણ નથી અને તે મૂળભૂત રીતે શૂન્યાવકાશ છે,તેથી ત્યાં અવાજના તરંગોને મુસાફરી કરવા માટે કોઈ માધ્યમ નથી.
તેથી,તમે ચંદ્ર પર તમારા મિત્ર દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલો કોઈ પણ અવાજ સાંભળી શકશો નહીં.

(N/A) ધ્વનિ તરંગોનો કંપવિસ્તાર (amplitude) તેની પ્રબળતા નક્કી કરે છે. વધુ પ્રબળ ધ્વનિનો કંપવિસ્તાર વધારે હોય છે અને ઓછી પ્રબળતાવાળા ધ્વનિનો કંપવિસ્તાર ઓછો હોય છે.
$(b)$ ધ્વનિ તરંગોની આવૃત્તિ (frequency) ધ્વનિની તીક્ષ્ણતા (pitch) નક્કી કરે છે. ઊંચી આવૃત્તિ એટલે વધુ તીક્ષ્ણ ધ્વનિ અને નીચી આવૃત્તિ એટલે ઓછી તીક્ષ્ણતાવાળો ધ્વનિ.

(B) પિચ એ કંપનની આવૃત્તિ (frequency) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ગિટારના તાર તેના તણાવ અને લંબાઈના આધારે ચોક્કસ આવૃત્તિનો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે,પરંતુ કારનો હોર્ન સામાન્ય રીતે ઘણી વધારે આવૃત્તિ અને તીવ્રતા ધરાવતો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે,જેના પરિણામે ગિટારના સામાન્ય સૂરની તુલનામાં તેની પિચ વધારે હોય છે.

(N/A) તરંગલંબાઈ: બે ક્રમિક સંઘનન અથવા બે ક્રમિક વિઘનન વચ્ચેના અંતરને તરંગલંબાઈ કહે છે. તેને $\lambda$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે અને તેનો એકમ મીટર $(m)$ છે.
આવૃત્તિ: એક સેકન્ડમાં ઉત્પન્ન થતા ધ્વનિ તરંગોની સંખ્યાને આવૃત્તિ કહે છે. તેનો એકમ હર્ટ્ઝ $(Hz)$ છે.
આવર્તકાળ: એક સંપૂર્ણ તરંગ ઉત્પન્ન કરવા માટે લાગતા સમયને આવર્તકાળ કહે છે. તેને $T$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે અને તેનો એકમ સેકન્ડ $(s)$ છે.
કંપવિસ્તાર: માધ્યમના કણોનું તેમની સરેરાશ સ્થિતિથી મહત્તમ સ્થાનાંતરને કંપવિસ્તાર કહે છે. તેને $A$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે.

(N/A) ધ્વનિ તરંગની ઝડપ,આવૃત્તિ અને તરંગલંબાઈ વચ્ચેનો સંબંધ તરંગ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$v = \lambda \times f$
જ્યાં:
$v$ એ ધ્વનિ તરંગની ઝડપ દર્શાવે છે ($m/s$ માં માપવામાં આવે છે),
$\lambda$ (લેમ્બડા) એ તરંગલંબાઈ દર્શાવે છે ($m$ માં માપવામાં આવે છે),
$f$ એ આવૃત્તિ દર્શાવે છે ($Hz$ અથવા $s^{-1}$ માં માપવામાં આવે છે).
આ સમીકરણ સૂચવે છે કે ધ્વનિ તરંગની ઝડપ તેની તરંગલંબાઈ અને તેની આવૃત્તિના ગુણાકાર જેટલી હોય છે. આ મૂળભૂત સંબંધ તમામ પ્રકારના તરંગો માટે લાગુ પડે છે.

(A) આપેલ છે:
આવૃત્તિ $(\nu) = 220 \,Hz$
ઝડપ $(v) = 440 \,m/s$
તરંગલંબાઈ $(\lambda) = ?$
આપણે જાણીએ છીએ કે ઝડપ,આવૃત્તિ અને તરંગલંબાઈ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$v = \nu \times \lambda$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$440 \,m/s = 220 \,Hz \times \lambda$
$\lambda$ માટે ગણતરી કરતા:
$\lambda = \frac{440 \,m/s}{220 \,Hz} = 2 \,m$
તેથી,ધ્વનિ તરંગની તરંગલંબાઈ $2 \,m$ છે.

(B) બે ક્રમિક સંઘનનો (compressions) અથવા વિઘનનો (rarefactions) વચ્ચેના સમયગાળાને ધ્વનિ તરંગનો આવર્તકાળ $(T)$ કહેવામાં આવે છે.
આ આવર્તકાળ એ ધ્વનિ તરંગની આવૃત્તિ $(f)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેના માટેનું સૂત્ર: $T = 1/f$ છે.
અહીં આપેલી આવૃત્તિ $f = 500$ $Hz$ છે.
સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા: $T = 1 / 500 = 0.002$ $s$.
તેથી,ક્રમિક સંઘનનો વચ્ચેનો સમયગાળો $0.002$ $s$ છે.

(N/A) ધ્વનિની પ્રબળતા એ કાન દ્વારા ધ્વનિ પ્રત્યેની સંવેદનાનું માપ છે. તે ધ્વનિ તરંગના કંપવિસ્તાર (Amplitude) પર આધાર રાખે છે; વધુ કંપવિસ્તાર એટલે વધુ પ્રબળતા.
ધ્વનિની તીવ્રતા એટલે એકમ સમયમાં એકમ ક્ષેત્રફળમાંથી પસાર થતી ધ્વનિ ઉર્જા. તે એક ભૌતિક રાશિ છે જે કાનની સંવેદના પર આધાર રાખતી નથી અને તે ધ્વનિ તરંગના કંપવિસ્તારના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

(C) ધ્વનિની ઝડપ માધ્યમની ઘનતા અને સ્થિતિસ્થાપકતા પર આધાર રાખે છે.
ધ્વનિ ઘન પદાર્થોમાં સૌથી ઝડપથી,ત્યારબાદ પ્રવાહીમાં અને વાયુઓમાં સૌથી ધીમી ગતિ કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,લોખંડ એ ઘન છે,પાણી એ પ્રવાહી છે અને હવા એ વાયુ છે.
તેથી,ચોક્કસ તાપમાને ધ્વનિ લોખંડમાં સૌથી ઝડપથી ગતિ કરે છે.

(A) પડઘો સાંભળવા માટે,ધ્વનિએ પરાવર્તિત સપાટી સુધી જઈને પાછા ઉદગમ સ્થાન સુધી આવવું પડે છે,એટલે કે અંતર બે વાર કાપવું પડે છે.
આપેલ છે:
ધ્વનિની ઝડપ $(v)$ = $342 \,m \,s^{-1}$
લાગતો સમય $(t)$ = $3 \,s$
ધ્વનિ દ્વારા કપાયેલું કુલ અંતર $(2d)$ = $\text{ઝડપ} \times \text{સમય}$
$2d = 342 \,m \,s^{-1} \times 3 \,s = 1026 \,m$
તેથી,પરાવર્તિત સપાટીનું ઉદગમ સ્થાનથી અંતર $(d)$:
$d = 1026 \,m / 2 = 513 \,m$.

(B) કોન્સર્ટ હોલ મોટા હોય છે અને અંતર સાથે ધ્વનિની તીવ્રતા ઘટે છે,જેના કારણે પાછળની હરોળમાં બેઠેલા પ્રેક્ષકોને સ્પષ્ટ અવાજ સાંભળવામાં મુશ્કેલી પડે છે.
આ સમસ્યાને દૂર કરવા માટે,કોન્સર્ટ હોલની છતને અંતર્ગોળ બનાવવામાં આવે છે.
અંતર્ગોળ સપાટીઓ પરાવર્તક તરીકે કાર્ય કરે છે જે ધ્વનિ તરંગોને એકત્રિત કરીને પ્રેક્ષકો તરફ કેન્દ્રિત કરે છે.
આ પરાવર્તન સુનિશ્ચિત કરે છે કે અવાજ હોલની છેલ્લી હરોળ સુધી પહોંચે છે,જેથી દરેક વ્યક્તિ સ્પષ્ટ રીતે સાંભળી શકે છે.

(C) સરેરાશ માનવ કાન માટે ધ્વનિની શ્રાવ્ય મર્યાદા $20 \,Hz$ થી $20000 \,Hz$ $(20 \,kHz)$ ની વચ્ચે હોય છે.
$20 \,Hz$ થી ઓછી આવૃત્તિ ધરાવતા ધ્વનિને અવશ્રાવ્ય (infrasonic) ધ્વનિ કહેવામાં આવે છે.
$20000 \,Hz$ થી વધુ આવૃત્તિ ધરાવતા ધ્વનિને પરાશ્રાવ્ય (ultrasonic) ધ્વનિ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) ઇન્ફ્રાસાઉન્ડ: $20\, Hz$ થી ઓછી આવૃત્તિ.
$(b)$ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ: $20000\, Hz$ (અથવા $20\, kHz$) થી વધુ આવૃત્તિ.

(A) $SONAR$ પલ્સ પાછો મેળવવા માટે,ધ્વનિ તરંગે બે વાર અંતર કાપવું પડે છે (ખડક સુધી અને સબમરીન સુધી પાછા આવવા માટે).
આપેલ છે:
ધ્વનિ તરંગનો વેગ $(v) = 1531\, m/s$
કુલ સમય $(t) = 1.02\, s$
ધ્વનિ તરંગ દ્વારા કાપેલું કુલ અંતર $= v \times t$
કુલ અંતર $= 1531\, m/s \times 1.02\, s = 1561.62\, m$
કારણ કે ધ્વનિ ખડક સુધી જાય છે અને પાછો આવે છે,તેથી ખડક સુધીનું અંતર કાપેલા કુલ અંતરના અડધા જેટલું હોય છે.
ખડક સુધીનું અંતર $= 1561.62\, m / 2 = 780.81\, m$.

(B) ધ્વનિને એક યાંત્રિક તરંગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે કણોના કંપનને કારણે માધ્યમ (જેમ કે હવા,પાણી અથવા ઘન પદાર્થો) માંથી પસાર થાય છે.
તે કંપન કરતા પદાર્થ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
જ્યારે કોઈ પદાર્થ કંપન કરે છે,ત્યારે તે તેની આસપાસના માધ્યમના કણોને કંપિત કરે છે,જેનાથી સંઘનન અને વિઘનનની શ્રેણી સર્જાય છે જે ધ્વનિ તરંગ તરીકે બહારની તરફ ગતિ કરે છે.

(N/A) સંઘનન એ લંબગત તરંગોમાં ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતો વિસ્તાર છે જ્યાં માધ્યમના કણો એકબીજાની નજીક હોય છે.
વિઘનન એ લંબગત તરંગોમાં નીચા દબાણ અને ઓછી ઘનતા ધરાવતો વિસ્તાર છે જ્યાં માધ્યમના કણો એકબીજાથી દૂર હોય છે.
જ્યારે કોઈ વસ્તુ ધ્રુજારી (vibrate) કરે છે,ત્યારે તે ઝડપથી આગળ-પાછળ ગતિ કરે છે. જ્યારે તે આગળ વધે છે,ત્યારે તે તેની સામેના હવાના કણોને ધકેલે છે,જેનાથી ઉચ્ચ દબાણ અને ઘનતાનો વિસ્તાર બને છે જેને સંઘનન કહેવાય છે. જ્યારે તે પાછળની તરફ ગતિ કરે છે,ત્યારે તે તેની પાછળ નીચા દબાણ અને ઘનતાનો વિસ્તાર બનાવે છે,જેને વિઘનન કહેવાય છે. જેમ જેમ વસ્તુ ધ્રુજારી ચાલુ રાખે છે,તેમ તેમ સંઘનન અને વિઘનનના આ વૈકલ્પિક વિસ્તારો ધ્વનિ તરંગ તરીકે માધ્યમમાં આગળ વધે છે.

(N/A) જરૂરી સાધનો: એક બેલ જાર,એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘંટડી,એક કોર્ક અને વેક્યુમ પંપ.
પદ્ધતિ:
$1$. એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘંટડી લો અને તેને હવાચુસ્ત કાચના બેલ જારની અંદર લટકાવો.
$2$. જારની ઉપરના ભાગે રહેલા કોર્ક દ્વારા ઘંટડીને વિદ્યુત પુરવઠા સાથે જોડો.
$3$. ઘંટડી ચાલુ કરો; તમને ઘંટડીનો અવાજ સંભળાશે.
$4$. હવે,જારના નીચેના ભાગને વેક્યુમ પંપ સાથે જોડો અને જારમાંથી હવા બહાર કાઢવા માટે પંપ શરૂ કરો.
$5$. જેમ જેમ હવા ધીમે ધીમે બહાર નીકળતી જાય છે,તેમ અવાજની તીવ્રતા ઘટતી જાય છે.
$6$. જ્યારે હવા સંપૂર્ણપણે દૂર થઈ જાય છે (શૂન્યાવકાશ સર્જાય છે),ત્યારે તમે જોશો કે કોઈ અવાજ સંભળાતો નથી,ભલે ઘંટડીનો હથોડો ઘંટડી પર અથડાતો દેખાય છે.
નિષ્કર્ષ: કારણ કે ઘંટડી કાર્યરત હતી પરંતુ હવાની ગેરહાજરીમાં તેનો અવાજ સંભળાતો ન હતો,તેથી એ સાબિત થાય છે કે ધ્વનિના પ્રસરણ માટે દ્રવ્ય માધ્યમની આવશ્યકતા છે.

(B) જે તરંગમાં માધ્યમના કણો તરંગના પ્રસરણની દિશામાં અથવા તેને સમાંતર કંપન કરે છે,તેને લંબગત (longitudinal) તરંગ કહેવામાં આવે છે.
ધ્વનિ તરંગમાં,માધ્યમના કણો તરંગ જે દિશામાં આગળ વધે છે તે જ દિશામાં આગળ-પાછળ દોલન કરે છે.
માધ્યમના કણોનું સ્થાનાંતર એ ઉર્જાના વહનની દિશાને સમાંતર હોવાથી,ધ્વનિ તરંગને લંબગત તરંગ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) અવાજની ગુણવત્તા (અથવા ટિમ્બર) એ એવી લાક્ષણિકતા છે જે આપણને વિવિધ સ્ત્રોતો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા અવાજો વચ્ચે તફાવત કરવામાં મદદ કરે છે,ભલે તે સમાન પિચ અને તીવ્રતા ધરાવતા હોય.
દરેક વ્યક્તિના અવાજની ગુણવત્તા તેમના સ્વરતંતુઓ અને સ્વરમાર્ગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વિશિષ્ટ તરંગ સ્વરૂપને કારણે અનન્ય હોય છે.
તેથી,આ લાક્ષણિકતા આપણને દ્રશ્ય સંકેતોની ગેરહાજરીમાં પણ અવાજ દ્વારા ચોક્કસ વ્યક્તિને ઓળખવાની મંજૂરી આપે છે.

(N/A) આ ઘટના પ્રકાશ અને ધ્વનિ તરંગોના વેગમાં રહેલા તફાવતને કારણે થાય છે.
હવામાં ધ્વનિની ઝડપ $(330 \; m/s)$ એ હવામાં પ્રકાશની ઝડપ $(3 \times 10^8 \; m/s)$ કરતા ઘણી ઓછી છે.
તેથી,જોકે વીજળીનો ચમકારો અને ગર્જના એકસાથે ઉત્પન્ન થાય છે,પ્રકાશ (ચમકારો) પૃથ્વીની સપાટી પર ધ્વનિ (ગર્જના) કરતા ઘણો વહેલો પહોંચે છે.
આથી,વીજળીનો ચમકારો દેખાયાના થોડી સેકન્ડ પછી ગર્જના સંભળાય છે.

(A) ધ્વનિની ઝડપ $(v)$, આવૃત્તિ $(f)$ અને તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $v = f \times \lambda$, જેનો અર્થ છે કે $\lambda = v / f$.
અહીં ધ્વનિની ઝડપ $v = 344\, m \,s^{-1}$ આપેલ છે.
નિમ્ન આવૃત્તિ $f_1 = 20\, Hz$ માટે:
$\lambda_1 = 344 / 20 = 17.2\, m$.
ઉચ્ચ આવૃત્તિ $f_2 = 20\, kHz = 20,000\, Hz$ માટે:
$\lambda_2 = 344 / 20,000 = 0.0172\, m = 1.72\, cm$.
તેથી, તરંગલંબાઈ $17.2\, m$ અને $1.72\, cm$ છે.

(A) ધારો કે એલ્યુમિનિયમના સળિયાની લંબાઈ $x$ છે.
હવામાં અવાજની ઝડપ $v_1 = 346 \ m/s$ અને એલ્યુમિનિયમમાં અવાજની ઝડપ $v_2 = 6420 \ m/s$ છે.
હવામાં અવાજને મુસાફરી કરવા માટે લાગતો સમય $t_1 = x / v_1$ છે.
એલ્યુમિનિયમના સળિયામાં અવાજને મુસાફરી કરવા માટે લાગતો સમય $t_2 = x / v_2$ છે.
સમયનો ગુણોત્તર $t_1 / t_2 = (x / v_1) / (x / v_2) = v_2 / v_1$ થાય.
કિંમતો મૂકતા: $t_1 / t_2 = 6420 / 346 \approx 18.55$.
તેથી,ગુણોત્તર $t_1:t_2 = 18.55:1$ છે.

(B) ધ્વનિના સ્ત્રોતની આવૃત્તિ $(v)$ $100 \, Hz$ છે, જેનો અર્થ છે કે તે $1 \, \text{સેકન્ડ}$ માં $100$ કંપન પૂર્ણ કરે છે.
આપેલ સમયગાળો $1 \, \text{મિનિટ}$ છે, જે $60 \, \text{સેકન્ડ}$ ની બરાબર છે.
કંપનની કુલ સંખ્યા આવૃત્તિને કુલ સમય સાથે ગુણીને મેળવવામાં આવે છે:
$\text{કંપનની સંખ્યા} = v \times t$
$= 100 \, Hz \times 60 \, s$
$= 6000$
તેથી, સ્ત્રોત એક મિનિટમાં $6000$ વાર કંપન કરે છે.

(A) હા,અવાજ પ્રકાશના પરાવર્તનના સમાન નિયમોનું પાલન કરે છે. અવાજના પરાવર્તનના નિયમો નીચે મુજબ છે:
$1$. આપાતકોણનું માપ પરાવર્તનકોણના માપ જેટલું જ હોય છે $(i = r)$.
$2$. આપાત તરંગ,પરાવર્તિત તરંગ અને આપાતબિંદુએ સપાટીને દોરેલો લંબ ત્રણેય એક જ સમતલમાં હોય છે.
આ નિયમો તમામ સપાટીઓ માટે લાગુ પડે છે,પછી ભલે તે સપાટી લીસી હોય કે ખરબચડી. અવાજના પરાવર્તનનો ઉપયોગ વિવિધ ટેકનોલોજીમાં થાય છે,જેમ કે $SONAR$ (સાઉન્ડ નેવિગેશન એન્ડ રેન્જિંગ) દ્વારા પાણીની અંદરની વસ્તુઓનું અંતર અને ઝડપ માપવા માટે,અને સંગીતના કોન્સર્ટ હોલની ડિઝાઇનમાં સ્પષ્ટ અવાજ મળે તે માટે કરવામાં આવે છે.

(B) તાપમાનમાં વધારો થવાથી અવાજની ગતિ વધે છે. તેથી,ગરમ દિવસે હવામાં અવાજની ગતિ વધારે હોય છે.
સ્ત્રોત અને પરાવર્તિત સપાટી વચ્ચેનું અંતર સમાન રહેતું હોવાથી,અવાજને સપાટી સુધી પહોંચવા અને પાછા આવવા માટે લાગતો સમય $(t = \frac{2d}{v})$ ઘટે છે કારણ કે ગતિ $(v)$ વધે છે.
માનવ કાનને મૂળ અવાજથી પડઘાને અલગ પાડવા માટે ઓછામાં ઓછા $\frac{1}{10} \text{ s}$ (અથવા $0.1 \text{ s}$) ના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
ગરમ દિવસે,અવાજની ગતિ વધારે હોવાને કારણે,મૂળ અવાજ અને પરાવર્તિત અવાજ વચ્ચેનો સમયગાળો $0.1 \text{ s}$ કરતા ઓછો થઈ જાય છે. તેથી,સ્પષ્ટ પડઘો સાંભળવો મુશ્કેલ અથવા અશક્ય બની જાય છે.

(N/A) $1$. $SONAR$ ($Sound$ $Navigation$ $And$ $Ranging$): આ પદ્ધતિમાં સબમરીન અથવા હિમશિલા જેવા પાણીની અંદરના પદાર્થોની ઝડપ,અંતર અને દિશા માપવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ધ્વનિ તરંગોના પરાવર્તનનો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. સ્ટેથોસ્કોપ: આ તબીબી સાધન ધ્વનિના બહુવિધ પરાવર્તનના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. દર્દીના હૃદયના ધબકારા અથવા ફેફસાંનો અવાજ નળીની અંદર વારંવાર થતા પરાવર્તન દ્વારા ડોક્ટરના કાન સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે.

(B) અવાજ સંભળાય તે માટેનો કુલ સમય $t$ એ પથ્થરને નીચે પડવા માટે લાગતો સમય $(t_1)$ અને અવાજને પાછા ઉપર પહોંચવા માટે લાગતો સમય $(t_2)$ નો સરવાળો છે.
$1$. પથ્થરને નીચે પડવા માટે લાગતો સમય $(t_1)$:
ગતિના સમીકરણ $s = ut + \frac{1}{2}at^2$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = 0$,$a = g = 10\, m\, s^{-2}$,અને $s = 500\, m$:
$500 = 0 + \frac{1}{2} \times 10 \times t_1^2$
$500 = 5 \times t_1^2$
$t_1^2 = 100$
$t_1 = 10\, s$.
$2$. અવાજને પાછા ઉપર પહોંચવા માટે લાગતો સમય $(t_2)$:
$t_2 = \frac{\text{અંતર}}{\text{ઝડપ}}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$t_2 = \frac{500}{340} \approx 1.47\, s$.
$3$. કુલ સમય $(t)$:
$t = t_1 + t_2 = 10 + 1.47 = 11.47\, s$.

(B) આપેલ છે:
ધ્વનિની ઝડપ $(v)$ = $339\, m\,s^{-1}$
તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ = $1.5\, cm = 0.015\, m$
સૂત્ર: $v = \nu \times \lambda$, જ્યાં $\nu$ એ આવૃત્તિ છે。
$\nu = v / \lambda = 339 / 0.015 = 22600\, Hz$.
મનુષ્યો માટે શ્રાવ્ય ધ્વનિની મર્યાદા $20\, Hz$ થી $20000\, Hz$ છે。
અહીં $22600\, Hz > 20000\, Hz$ હોવાથી, આ ધ્વનિ અલ્ટ્રાસોનિક (પરાશ્રાવ્ય) છે અને મનુષ્યો તેને સાંભળી શકશે નહીં.

(N/A) જ્યારે ધ્વનિના સ્ત્રોત દ્વારા અવાજ ઉત્પન્ન કરવાનું બંધ કરવામાં આવે,ત્યારે બંધ જગ્યામાં દીવાલો,છત અને ભોંયતળિયા પરથી વારંવાર થતા પરાવર્તનને કારણે અવાજનું લાંબા સમય સુધી ટકી રહેવું તેને અનુગુંજન કહેવાય છે.
અનુગુંજન ઘટાડવા માટે ઓરડાની દીવાલો અને છત પર ધ્વનિનું શોષણ કરતા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,જેથી પરાવર્તન ઓછું થાય.
અનુગુંજન ઘટાડવા માટે વપરાતા કેટલાક સામાન્ય પદાર્થોમાં ફાઈબર બોર્ડ,ભારે પડદા,ગાલીચા અને એકાઉસ્ટિક ફોમનો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) અવાજની પ્રબળતા એ કાનમાં ઉત્પન્ન થતી અવાજની સંવેદનાના માપદંડનું માપ છે. તે અવાજની તીવ્રતા પ્રત્યે કાનની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે.
પ્રબળતા મુખ્યત્વે અવાજ ઉત્પન્ન કરતા કંપનના $amplitude$ (કંપવિસ્તાર) પર આધાર રાખે છે. કંપનનો $amplitude$ જેટલો વધારે,તેટલો જ અવાજ વધુ પ્રબળ ઉત્પન્ન થાય છે.
વધુમાં,પ્રબળતા તે બળ પર આધાર રાખે છે જેના દ્વારા પદાર્થને કંપન કરાવવામાં આવે છે અને કંપન કરતા પદાર્થની સપાટીના ક્ષેત્રફળ પર પણ આધાર રાખે છે.

(N/A) ચામાચીડિયા અંધારામાં દિશા નક્કી કરવા અને શિકાર કરવા માટે 'ઇકોલોકેશન' (પ્રતિધ્વનિ સ્થાન નિર્ધારણ) નામની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે.
$1$. ચામાચીડિયા તેમના મુખમાંથી ઉચ્ચ આવૃત્તિ ધરાવતા પરાધ્વનિ તરંગો ($20,000 \ Hz$ થી વધુ આવૃત્તિવાળા અવાજો) ઉત્પન્ન કરે છે.
$2$. આ પરાધ્વનિ તરંગો હવામાં ગતિ કરે છે અને શિકાર (જેમ કે કોઈ કીટક) સાથે અથડાય છે.
$3$. આ તરંગો શિકાર દ્વારા પરાવર્તિત થઈને પ્રતિધ્વનિ (echo) સ્વરૂપે પાછા ફરે છે.
$4$. ચામાચીડિયું તેના સંવેદનશીલ કાન વડે આ પરાવર્તિત તરંગો (પ્રતિધ્વનિ) ને ગ્રહણ કરે છે.
$5$. પ્રતિધ્વનિ પાછા આવવા માટે લાગતા સમય અને પરાવર્તિત અવાજના સ્વરૂપનું વિશ્લેષણ કરીને,ચામાચીડિયું શિકારનું અંતર,કદ,આકાર અને દિશા જાણી શકે છે,જેનાથી તે ચોકસાઈપૂર્વક કીટકને પકડી શકે છે.

(B) અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ એવી જગ્યાઓ પર રહેલા ભાગોને સાફ કરવા માટે થાય છે જ્યાં પહોંચવું મુશ્કેલ હોય છે,જેમ કે સર્પાકાર નળીઓ,વિચિત્ર આકારના ભાગો અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો.
$1$. જે વસ્તુઓ સાફ કરવાની હોય તેને સફાઈના દ્રાવણમાં મૂકવામાં આવે છે.
$2$. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે.
$3$. આ તરંગોની ઉચ્ચ આવૃત્તિને કારણે,ધૂળ,ગ્રીસ અને ગંદકીના કણો છૂટા પડી જાય છે અને નીચે બેસી જાય છે.
$4$. આમ,વસ્તુઓ સંપૂર્ણપણે સાફ થઈ જાય છે.

(N/A) $SONAR$ એટલે $Sound$ $Navigation$ $And$ $Ranging$.
તે એક એવું સાધન છે જે પાણીની અંદર રહેલી વસ્તુઓનું અંતર,દિશા અને ઝડપ માપવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે.
કાર્યપદ્ધતિ: સોનાર સાધનમાં એક ટ્રાન્સમીટર અને એક ડિટેક્ટર હોય છે જે વહાણ કે હોડીમાં લગાવવામાં આવે છે. ટ્રાન્સમીટર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે અને તેને પાણીમાં મોકલે છે. આ તરંગો પાણીમાંથી પસાર થઈને સમુદ્રના તળિયે રહેલી વસ્તુ સાથે અથડાય છે. અથડાયા પછી,તરંગો પરાવર્તિત થઈને પાછા ફરે છે અને ડિટેક્ટર દ્વારા ઝીલવામાં આવે છે. ડિટેક્ટર આ અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરે છે,જેનું યોગ્ય અર્થઘટન કરવામાં આવે છે.
ગણતરી: જો અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સિગ્નલ મોકલવા અને પાછા મેળવવા વચ્ચેનો સમયગાળો $t$ હોય અને દરિયાના પાણીમાં અવાજની ઝડપ $v$ હોય,તો તરંગ દ્વારા કાપવામાં આવેલું કુલ અંતર $2d = v \times t$ દ્વારા મળે છે,જ્યાં $d$ એ વસ્તુની ઊંડાઈ છે.
ઉપયોગો: $1$. સમુદ્રની ઊંડાઈ માપવા માટે. $2$. પાણીની અંદર રહેલા પહાડો,ખીણો,સબમરીન,હિમશિલાઓ અને ડૂબી ગયેલા જહાજોને શોધવા માટે.

(A) ધ્વનિ સિગ્નલ દ્વારા કાપવામાં આવેલું કુલ અંતર એ સબમરીન અને વસ્તુ વચ્ચેના અંતર કરતા બમણું હોય છે,કારણ કે ધ્વનિ વસ્તુ સુધી જાય છે અને પાછો સબમરીન પર પરાવર્તિત થાય છે.
કુલ અંતર $(d)$ = $2 \times 3625\, m = 7250\, m$.
પડઘો પાછો આવવા માટે લાગતો સમય $(t)$ = $5\, s$ છે.
ધ્વનિની ઝડપ $(v)$ ની ગણતરી સૂત્ર $v = \frac{d}{t}$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $v = \frac{7250\, m}{5\, s} = 1450\, m/s$.
તેથી,પાણીમાં ધ્વનિની ઝડપ $1450\, m/s$ છે.

(N/A) ધાતુના બ્લોકમાં રહેલી તિરાડો અને ખામીઓ શોધવા માટે પરાધ્વનિનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
$1$. પરાધ્વનિ તરંગોને ધાતુના બ્લોકમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે અને ઉત્સર્જિત તરંગોને શોધવા માટે ડિટેક્ટર (સંસૂચક) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
$2$. જો ધાતુના બ્લોકની અંદર નાની તિરાડ કે કાણું જેવી કોઈ ખામી હોય,તો પરાધ્વનિ તરંગો તે ખામીવાળા સ્થાનથી પરાવર્તિત થઈને પાછા ફરે છે.
$3$. આ પરાવર્તન ધાતુના બ્લોકમાં ખામી અથવા ક્ષતિની હાજરી સૂચવે છે.
$4$. પરાધ્વનિની આવૃત્તિ ખૂબ ઊંચી હોવાથી,તે પદાર્થમાંથી પસાર થઈ શકે છે અને એવી આંતરિક ખામીઓને શોધી શકે છે જે બહારથી જોઈ શકાતી નથી.

(N/A) બાહ્ય કાન $(pinna)$ આસપાસના વાતાવરણમાંથી ધ્વનિ તરંગો એકત્રિત કરે છે.
આ ધ્વનિ તરંગો શ્રવણ નલિકા દ્વારા કર્ણપટલ (eardrum) સુધી પહોંચે છે,જે એક પાતળી પટલ છે.
જ્યારે માધ્યમનું સંઘનન (compression) કર્ણપટલ સુધી પહોંચે છે,ત્યારે દબાણ વધે છે અને તે અંદરની તરફ ધકેલાય છે.
તેનાથી વિપરીત,જ્યારે વિઘનન (rarefaction) કર્ણપટલ સુધી પહોંચે છે,ત્યારે તે બહારની તરફ ગતિ કરે છે,જેના કારણે કર્ણપટલ ધ્રુજે છે.
આ ધ્રુજારીઓને મધ્ય કાનના ત્રણ હાડકાં ($malleus$,$incus$,અને $stapes$) દ્વારા અનેકગણી વધારવામાં આવે છે.
મધ્ય કાન આ વધેલા દબાણના ફેરફારોને આંતરિક કાનમાં મોકલે છે.
આંતરિક કાનમાં,$cochlea$ આ દબાણના ફેરફારોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ વિદ્યુત સંકેતો શ્રવણ ચેતા (auditory nerve) દ્વારા મગજમાં મોકલવામાં આવે છે,જ્યાં મગજ તેનું અર્થઘટન ધ્વનિ તરીકે કરે છે.