GSEB Class 8 Science Solutions Chapter 13 ધ્વનિ

પાઠ્યપુસ્તકના સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નોત્તર

 

Question 1. ધ્વનિ .......... માં પ્રસરી શકે છે.
A. માત્ર વાયુઓ
B. માત્ર પ્રવાહીઓ
C. માત્ર ધન પદાર્થો
D. ધન, પ્રવાહી અને વાયુઓ
Answer: (D) ધન, પ્રવાહી અને વાયુઓ
In simple words: અવાજ ઘન વસ્તુઓ, પ્રવાહીઓ અને હવા - આ બધામાંથી પસાર થઈ શકે છે.

Exam Tip: યાદ રાખો કે ધ્વનિને પ્રસરવા માટે કોઈ માધ્યમની જરૂર પડે છે, અને તે શૂન્યાવકાશમાં પ્રસરતો નથી.

 

Question 2. નીચેનામાંથી કોના અવાજની આવૃત્તિ ન્યૂનતમ હોવાની શક્યતા છે.
A. નાની છોકરીની
B. નાના છોકરાની
C. પુરુષની
Answer: (C) પુરુષની
In simple words: પુરૂષોના અવાજનો પીચ સામાન્ય રીતે ઓછો હોય છે, એટલે તેમની આવૃત્તિ પણ ઓછી હોય છે.

Exam Tip: અવાજની આવૃત્તિ તેના પીચ સાથે સંબંધિત છે; ઓછી આવૃત્તિ એટલે નીચો પીચ અને ઊંચી આવૃત્તિ એટલે ઊંચો પીચ.

 

પ્રશ્ન 3. નીચેના વિધાનોમાંથી જે વિધાનો સત્ય હોય તેની સામે 'T' અને જે વિધાનો ખોટાં હોય તેની સામે 'F' ટિક કરો:

 

Question 1. ધ્વનિ શૂન્યાવકાશમાં પ્રસરી શકતો નથી. (T/F)
Answer: T
In simple words: સાચું છે, અવાજને જવા માટે કોઈ વસ્તુ જોઈએ, તે ખાલી જગ્યામાં જઈ શકતો નથી.

Exam Tip: યાદ રાખો કે ધ્વનિ હંમેશા કોઈ માધ્યમ (ઘન, પ્રવાહી, વાયુ) દ્વારા જ પ્રસરણ કરે છે.

 

Question 2. કંપન કરતી વસ્તુના એક સેકન્ડમાં થતાં દોલનોની સંખ્યાને તેનો આવર્તકાળ કહે છે. (T/F)
Answer: F
In simple words: ખોટું છે, એક સેકન્ડમાં થતા દોલનોની સંખ્યાને આવૃત્તિ કહેવાય છે, આવર્તકાળ નહીં.

Exam Tip: આવર્તકાળ એ એક દોલન પૂર્ણ કરવા માટે લાગતો સમય છે, જ્યારે આવૃત્તિ એ એક સેકન્ડમાં થતા દોલનોની સંખ્યા છે.

 

Question 3. જો કંપનનો કંપવિસ્તાર મોટો હોય, તો ધ્વનિ દુર્બળ હોય. (T/F)
Answer: F
In simple words: ખોટું છે, મોટો કંપવિસ્તાર હોય તો અવાજ વધુ મજબૂત અને મોટો સંભળાય, નબળો નહીં.

Exam Tip: ધ્વનિની પ્રબળતા કંપવિસ્તારના સમપ્રમાણમાં હોય છે; મોટો કંપવિસ્તાર એટલે વધુ પ્રબળ ધ્વનિ.

 

Question 4. મનુષ્યના કાન માટે શ્રવણીય રેન્જ 20 Hzથી 20,000 Hz હોય છે. (T/F)
Answer: T
In simple words: સાચું છે, મોટાભાગના મનુષ્યો આ આવૃત્તિની અંદરના અવાજો સાંભળી શકે છે.

Exam Tip: 20 Hzથી નીચેની આવૃત્તિને ઇન્ફ્રાસોનિક અને 20,000 Hzથી ઉપરની આવૃત્તિને અલ્ટ્રાસોનિક કહેવાય છે.

 

Question 5. જેમ કંપનની આવૃત્તિ ઓછી તેમ પિચ વધારે. (T/F)
Answer: F
In simple words: ખોટું છે, ઓછી આવૃત્તિ હોય તો અવાજ નીચો (પીચ ઓછો) હોય, વધુ પીચ નહીં.

Exam Tip: પીચ એ ધ્વનિની આવૃત્તિ સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે; ઊંચી આવૃત્તિ એટલે ઊંચો પીચ અને ઓછી આવૃત્તિ એટલે નીચો પીચ.

 

Question 6. અનિચ્છનીય કે અપ્રિય ધ્વનિ સંગીત તરીકે ઓળખાય છે. (T/F)
Answer: F
In simple words: ખોટું છે, જે અવાજ ગમતો નથી કે પસંદ નથી, તેને ઘોંઘાટ કહેવાય, સંગીત નહીં.

Exam Tip: સંગીત સુખદ અને લયબદ્ધ હોય છે, જ્યારે ઘોંઘાટ કર્કશ અને અનિયમિત હોય છે.

 

Question 7. ધ્વનિ-પ્રદૂષણ આંશિક શ્રવણ અશક્તતા ઉત્પન્ન કરી શકે છે. (T/F)
Answer: T
In simple words: સાચું છે, વધુ પડતો અવાજ સાંભળવાની ક્ષમતાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

Exam Tip: લાંબા સમય સુધી ઉચ્ચ ધ્વનિ-પ્રદૂષણના સંપર્કમાં રહેવાથી કાયમી બહેરાશ પણ થઈ શકે છે.

 

પ્રશ્ન 4. યોગ્ય શબ્દો વડે ખાલી જગ્યા પૂરો:

 

Question 1. એક દોલન પૂરું કરવા વસ્તુને લાગતા સમયને .......... કહે છે.
Answer: આવર્તકાળ
In simple words: એકવાર પૂરી ગતિ કરવા માટે જેટલો સમય લાગે તેને આવર્તકાળ કહેવાય છે.

Exam Tip: આવર્તકાળનો એકમ સેકન્ડ (s) છે.

 

Question 2. ધ્વનિની પ્રબળતા વસ્તુના કંપનના................. વડે નક્કી થાય છે.
Answer: કંપવિસ્તાર
In simple words: અવાજ કેટલો જોરથી સંભળાય છે તે વસ્તુના કંપવિસ્તાર પર આધાર રાખે છે.

Exam Tip: મોટો કંપવિસ્તાર વધુ પ્રબળ ધ્વનિ આપે છે, જ્યારે નાનો કંપવિસ્તાર નબળો ધ્વનિ આપે છે.

 

Question 3. આવૃત્તિનો એકમ ........ છે.
Answer: હર્ટ્ઝ (Hz)
In simple words: આવૃત્તિને હર્ટ્ઝમાં માપવામાં આવે છે.

Exam Tip: 1 Hz એટલે એક સેકન્ડમાં એક દોલન.

 

Question 4. અનિચ્છનીય ધ્વનિને......... કહેવાય છે.
Answer: ઘોંઘાટ
In simple words: જે અવાજ આપણને ગમતો નથી તેને ઘોંઘાટ કહેવાય છે.

Exam Tip: ઘોંઘાટ ધ્વનિ-પ્રદૂષણનું કારણ બને છે અને સ્વાસ્થ્ય પર નકારાત્મક અસર કરે છે.

 

Question 5. વસ્તુના કંપનની વડે ધ્વનિનું તીણાપણું નક્કી થાય છે.
Answer: આવૃત્તિ
In simple words: અવાજ કેટલો પાતળો કે જાડો છે તે વસ્તુની કંપનની આવૃત્તિ નક્કી કરે છે.

Exam Tip: ઊંચી આવૃત્તિવાળો ધ્વનિ તીણો (ઊંચો પીચ) હોય છે, જ્યારે ઓછી આવૃત્તિવાળો ધ્વનિ જાડો (નીચો પીચ) હોય છે.

 

Question 6. એક લોલક 4 સેકન્ડમાં 40 વાર દોલન કરે છે. તેનો આવર્તકાળ અને આવૃત્તિ શોધો.
Answer:
આવર્તકાળ \( (T) \) = 1 દોલન પૂર્ણ કરવા માટે લાગતો સમય.
હવે, દોલનોની સંખ્યા \( \longrightarrow \) સમય
40 \( \longrightarrow \) 4 સેકન્ડ
1 \( \longrightarrow \) ?
\( \therefore T = \frac { 4 \text{ સેકન્ડ} \times 1 }{ 40 } \)
\( = \frac { 1 }{ 10 } \)
\( = 0.1 \text{ s} \)
આવૃત્તિ \( (\nu) \) = 1 સેકન્ડમાં થતાં દોલનોની સંખ્યા
\( = \frac { \text{દોલનોની સંખ્યા} }{ \text{સમય (સેકન્ડમાં)} } \)
\( = \frac { 40 }{ 4 \text{ સેકન્ડ} } \)
\( = 10 \text{ Hz} \)
In simple words: જો કોઈ વસ્તુ 4 સેકન્ડમાં 40 વખત હલનચલન કરે, તો તેને એકવાર હલનચલન કરવા માટે 0.1 સેકન્ડ લાગે છે, અને તે 1 સેકન્ડમાં 10 વખત હલનચલન કરે છે.

Exam Tip: આવર્તકાળ અને આવૃત્તિ એકબીજાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે \( (T = 1/\nu) \). આ સંબંધનો ઉપયોગ કરીને તમે તમારા ગણતરીની ચકાસણી કરી શકો છો.

 

Question 7. જ્યારે મચ્છરની પોતાની પાંખો 500 કંપન પ્રતિ સેકન્ડના સરેરાશ દરથી કંપન કરે, ત્યારે મચ્છર દ્વારા ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે, તો કંપનનો આવર્તકાળ કેટલો હોય?
Answer:
અહીં મચ્છરની પાંખોની આવૃત્તિ 500 કંપન પ્રતિ સેકન્ડ \( = 500 \text{ Hz} \) આપેલી છે.
હવે, 500 કંપન કરવા માટે લાગતો સમય \( = 1 \) સેકન્ડ છે.
\( \therefore \) 1 કંપન કરવા લાગતો સમય એટલે કે
આવર્તકાળ \( T = \frac { 1 }{ 500 } \) સેકન્ડ \( = 0.002 \) સેકન્ડ
In simple words: મચ્છરની પાંખો એક સેકન્ડમાં 500 વાર હલે છે, તો તેને એકવાર હલનચલન કરવા માટે 0.002 સેકન્ડનો સમય લાગે છે.

Exam Tip: યાદ રાખો કે આવૃત્તિ (કંપન પ્રતિ સેકન્ડ) અને આવર્તકાળ (સેકન્ડ પ્રતિ કંપન) એકબીજાના વ્યસ્ત હોય છે: \( T = 1/f \).

 

Question 8. નીચેના વાદ્યોમાં ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરવા જે ભાગ કંપિત થાય છે તેને ઓળખો:
(1) ઢોલક
(2) સિતાર
(3) વાંસળી
Answer:

In simple words: ઢોલકમાં ચામડી ધ્રુજે, સિતારમાં તાર ધ્રુજે અને વાંસળીમાં અંદરની હવા ધ્રુજે, જેનાથી અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે.

Exam Tip: વિવિધ સંગીત વાદ્યોમાં ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરવા માટે અલગ-અલગ ભાગો કંપન કરે છે, જેમ કે તારવાળા વાદ્યોમાં તાર અને પવન વાદ્યોમાં હવાનો સ્તંભ.

 

Question 9. ઘોંઘાટ અને સંગીત વચ્ચે શું તફાવત છે? શું સંગીત ક્યારેક ઘોંઘાટ બની શકે?
Answer:

સંગીત ઘોંઘાટમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. જો સંગીત કાનની સાંભળવાની (સહન કરવાની) મર્યાદાને ઓળંગે, તો તે ઘોંઘાટ કહેવાય છે.
In simple words: ઘોંઘાટ આપણને ગમતો નથી અને તે ખરાબ છે, જ્યારે સંગીત કર્ણને પ્રિય લાગે છે અને તે સારું છે. પરંતુ, જો સંગીત ખૂબ મોટેથી વાગે, તો તે પણ ઘોંઘાટ બની શકે છે.

Exam Tip: ઘોંઘાટ અને સંગીત વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત તેમની સુખદતા અને રચનામાં રહેલો છે, પરંતુ ઉચ્ચ ધ્વનિ સ્તર કોઈપણ સુખદ અવાજને પણ ઘોંઘાટમાં ફેરવી શકે છે.

 

Question 10. તમારી આસપાસ જોવા મળતા ઘોંઘાટનાં ઉદ્દગમોની યાદી બનાવો.
Answer: અતિશય અને અનિચ્છનીય ધ્વનિ એટલે કે ઘોંઘાટ ઉત્પન્ન કરતાં ઉદ્ગમો નીચે મુજબ છે:

• ખૂબ મોટા અવાજથી ચાલતાં ટેલિવિઝન અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર રેડિયો
• વાહનોનો અવાજ, ફેક્ટરીમાં ચાલતાં મશીનોનો મોટો અવાજ
• ફટાકડાના ફૂટવાનો અવાજ
• વાહનોના હૉર્નનો, લાઉડસ્પીકરનો અવાજ
• મોટાં શહેરના શાકમાર્કેટ, રેલવે સ્ટેશન અને એસ.ટી. સ્ટેન્ડ

In simple words: આપણી આસપાસ મોટો અવાજ કરતા રેડિયો, ટીવી, ગાડીઓ, ફેક્ટરીઓ, ફટાકડા, હોર્ન, લાઉડસ્પીકર અને બજાર જેવા સ્થળો ઘોંઘાટ ઉત્પન્ન કરે છે.

Exam Tip: ઘોંઘાટના સ્ત્રોતો ઓળખવા માટે, કોઈપણ અનિયમિત, કર્કશ અથવા અતિશય મોટો અવાજ ધ્યાનમાં લો.

 

Question 11. ઘોંઘાટ એ મનુષ્યને કઈ રીતે નુકસાનકર્તા છે તે સમજાવો.
Answer: ઘોંઘાટ અનેક સ્વાસ્થ્ય સંબંધિત સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. સતત * પ્રબળ ધ્વનિના પ્રભાવ હેઠળ રહેતી વ્યક્તિઓને નીચે મુજબની સમસ્યાઓ/તકલીફો થઈ શકે છે:

1. ઘોંઘાટ માણસની ઊંઘમાં ખલેલ પહોંચાડે છે, તેથી માણસને અનિંદ્રાની સમસ્યા થાય છે.
2. ઘોંઘાટને લીધે અણગમો પેદા થાય છે તથા માનસિક તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે.
3. ઘોંઘાટમાં રહેનાર માણસનો સ્વભાવ ચીડિયો થઈ જાય છે અને તેને ચિંતા, માથાનો દુખાવો વગેરે તકલીફ થાય છે.
4. ઘોંઘાટના કારણે માણસને હાઈપર ટેન્શન (હાઈ બ્લડ પ્રેશર)ની તકલીફ થાય છે.
5. લાંબા સમય સુધી ઘોંઘાટમાં રહેવાથી અંશતઃ બહેરાશ કે કાયમી બહેરાશ આવે છે.

In simple words: ઘોંઘાટને લીધે ઊંઘ નથી આવતી, મન તણાવમાં રહે છે, ગુસ્સો આવે છે, માથું દુખે છે, બ્લડ પ્રેશર વધે છે અને કાનને પણ નુકસાન થાય છે.

Exam Tip: ઘોંઘાટ સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકારક છે, ખાસ કરીને ઊંઘ, માનસિક શાંતિ અને સાંભળવાની ક્ષમતાને અસર કરે છે.

 

Question 12. તમારાં માતાપિતા એક ઘર ખરીદવા જઈ રહ્યાં છે. તેમને એક ઘર રસ્તાની બાજુએ અને બીજું રસ્તાથી ત્રણ ગલી છોડીને આપવાનો પ્રસ્તાવ કરવામાં આવ્યો છે. તમે તમારાં માતાપિતાને શું ઘર ખરીદવાની સલાહ આપશો? તમારો જવાબ સમજાવો.
Answer: હું મારાં માતાપિતાને રસ્તાથી ત્રણ ગલી છોડીને આવેલું ઘર ખરીદવાનું જણાવીશ, જેથી કરીને પરિવારના દરેક સભ્યના સ્વાસ્થ્યની સુરક્ષા અને મનની શાંતિ જળવાઈ રહે. રસ્તાની બાજુમાં આવેલ ઘરના નીચે મુજબના ગેરફાયદા છે:

1. વાહનોની અવરજવરના કારણે ઉદ્ભવતો ઘોંઘાટ
2. વાહનોની ગતિના કારણે થતું ધૂળ અને ધુમાડાનું નિર્માણ
3. જુદાં જુદાં વાહનોના હૉર્નનો મોટો અવાજ વગેરે ...

In simple words: હું મારા માતા-પિતાને રસ્તાથી દૂરનું ઘર ખરીદવાની સલાહ આપીશ, કારણ કે રસ્તા પાસેના ઘરમાં ગાડીઓના અવાજ, ધૂળ અને ધુમાડો હોય છે, જે સ્વાસ્થ્ય માટે સારું નથી.

Exam Tip: આવા પ્રશ્નોમાં, નિર્ણય લેતી વખતે પર્યાવરણીય પરિબળો જેમ કે ધ્વનિ-પ્રદૂષણ અને હવા પ્રદૂષણની સ્વાસ્થ્ય પર થતી અસરોને ધ્યાનમાં લો.

 

Question 13. સ્વરપેટી કે કંઠસ્થાન(larynx)ની આકૃતિ દોરો અને તમારા પોતાના શબ્દોમાં તેનું કાર્ય સમજાવો.
Answer:

• મનુષ્યોમાં સ્વરપેટી કે કંઠસ્થાનમાંથી ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે.
• સ્વરપેટી શ્વાસનળીના ઉપલા છેડા પર હોય છે.
• બે સ્વરતંતુઓ સ્વરપેટી અથવા કંઠસ્થાનથી એવી રીતે ખેંચાયેલા હોય છે કે જેથી એક સાંકડી તિરાડ (જેને સ્લિટ કહે છે), હવાની અવરજવર માટે બંનેની વચ્ચે રહે.
• જ્યારે ફેફ્સાં તિરાડ દ્વારા હવા ધકેલે છે, ત્યારે સ્વરતંતુઓ કંપન અનુભવે છે અને ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે.
• સ્વરતંતુ સાથે જોડાયેલા સ્નાયુઓ તંતુઓને ચુસ્ત કે ઢીલા રાખવામાં મદદ કરે છે.
• જ્યારે સ્વરતંતુઓ ચુસ્ત અને પાતળા હોય ત્યારે અને જ્યારે સ્વરતંતુઓ ઢીલા અને જાડા હોય ત્યારે અવાજનો પ્રકાર અને ગુણવત્તા જુદા જુદા હોય છે.

In simple words: અવાજ સ્વરપેટીમાંથી બને છે, જે શ્વાસનળીની ઉપર છે. તેમાં બે તાર હોય છે. જ્યારે ફેફસાંમાંથી હવા આવે છે, ત્યારે આ તાર ધ્રુજે છે અને અવાજ બને છે. સ્નાયુઓ તારને ચુસ્ત કે ઢીલા રાખીને અવાજનો પ્રકાર બદલે છે.

Exam Tip: સ્વરપેટીનું કાર્ય સમજાવતી વખતે, સ્વરતંતુઓ, હવાના પ્રવાહ અને કંપનના સંબંધને સ્પષ્ટપણે જણાવો.

 

Question 14. આકાશમાં વીજળી અને મેઘગર્જના એક જ સમયે અને આપણાથી સમાન અંતરે થાય છે. આપણને વિજળી પહેલા દેખાય છે અને મેઘગર્જના પછીથી સંભળાય છે. તમે સમજાવી શકો – શા માટે?
Answer: 22 °C તાપમાને હવામાં ધ્વનિનો વેગ \( = 344 \text{ ms}^{-1} \) છે. જ્યારે પ્રકાશનો વેગ \( (c) = 3 \times 10^8 \text{ ms}^{-1} \) છે. તેથી \( \frac{c}{v} = \frac{3 \times 10^8}{344} \approx 10^6 \) પરથી સ્પષ્ટ છે કે પ્રકાશનો વેગ, ધ્વનિના વેગ કરતાં ઘણો વધારે (લગભગ \( 10^6 \) ગણો) છે. તેથી આકાશમાં વીજળી અને મેઘગર્જના એક જ સમયે અને આપણાથી સમાન અંતરે થાય છે, પણ આપણને વીજળી પહેલા દેખાય છે અને મેઘગર્જના પછીથી સંભળાય છે.
In simple words: વીજળી અને ગર્જના એક જ સમયે થાય છે, પણ પ્રકાશ અવાજ કરતાં ખૂબ ઝડપથી ગતિ કરે છે. તેથી, આપણને વીજળી પહેલા દેખાય છે અને ગર્જના પછી સંભળાય છે.

Exam Tip: પ્રકાશ અને ધ્વનિના વેગમાં મોટો તફાવત યાદ રાખો. પ્રકાશનો વેગ ધ્વનિના વેગ કરતાં લગભગ દસ લાખ ગણો વધુ છે.

 

પાઠ્યપુસ્તકની પ્રવૃત્તિઓની સમજ

 

પ્રવૃત્તિ 1. કંપનો (Vibrations) ઉત્પન્ન કરવાં અને અનુભવવાં.

ધાતુનો એક તવો (કે થાળી) લો. તેને અનુકૂળ સ્થળ પર લટકાવો કે જેથી તે દીવાલને ન સ્પર્શે. હવે એક લાકડી વડે તેના પર પ્રહાર કરો (જુઓ આકૃતિ). તમને અવાજ સંભળાય છે? તવાને હળવેથી તમારી આંગળી વડે સ્પર્શ કરો. શું તમે કંપનનો અનુભવ કરો છો? ફરીથી લાકડી વડે તવા પર પ્રહાર કરો અને પ્રહાર કર્યા પછી તરત જ તેને હાથમાં ચુસ્ત રીતે પકડો. શું તમને હજુ પણ ધ્વનિ સંભળાય છે? ધ્વનિનું ઉત્પાદન બંધ થાય ત્યારબાદ આ તવાને સ્પર્શ કરો. શું હવે તમે કંપનનો અનુભવ કરી શકો છો?

અવલોકન:

• હા, આંગળીમાં થતી ઝણઝણાટી અનુભવાય છે અને ધ્વનિ સંભળાય છે.
• ના, પ્રહાર કરેલા તવાને હાથમાં ચુસ્ત રીતે પકડવામાં આવે, તો ધ્વનિ સંભળાતો નથી.
• ધ્વનિનું ઉત્પાદન બંધ થયા બાદ તવાને સ્પર્શ કરવામાં આવે, તો આંગળીમાં ઝણઝણાટીનો અનુભવ થતો નથી. એટલે કે કંપનનો અનુભવ થતો નથી.

In simple words: જ્યારે થાળીને લાકડીથી ઠપકારીએ ત્યારે અવાજ આવે છે અને તે ધ્રુજે છે. જો તેને પકડી રાખીએ તો અવાજ અને ધ્રુજારી બંને બંધ થઈ જાય છે.

Exam Tip: આ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે ધ્વનિ કંપન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે અને કંપન બંધ થતાં ધ્વનિ પણ બંધ થાય છે.

 

પ્રવૃત્તિ 2. વસ્તુને કંપન કરાવી ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરવો.

એક રબરબૅન્ડ લો. તેને પેન્સિલ બૉક્સની લાંબી બાજુની આસપાસથી વીંટાળો (જુઓ આકૃતિ). હવે, બે પેન્સિલને બૉક્સ અને ખેંચાયેલા રબરની વચ્ચે દાખલ કરો. હવે, રબરબેન્ડને ક્યાંક મધ્યમાંથી ખેંચો. શું તમને કોઈ ધ્વનિ સંભળાય છે? શું રબરબેન્ડ કંપન અનુભવે છે?

અવલોકન:

• હા, ધ્વનિ સંભળાય છે.
• હા, રબરબેન્ડ કંપન અનુભવે છે.

નિર્ણય: કંપન કરતી વસ્તુ કે પદાર્થ ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરે છે.

In simple words: રબરબેન્ડને ખેંચવાથી અવાજ આવે છે અને તે ધ્રુજે છે. આનો અર્થ છે કે ધ્રુજતી વસ્તુઓ અવાજ બનાવે છે.

Exam Tip: આ પ્રવૃત્તિ ધ્વનિના મૂળભૂત સિદ્ધાંતને સાબિત કરે છે કે કંપન એ ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી છે.

 

આટલું જાણો

• કંપન (vibration) અને દોલન (oscillation) વચ્ચે તફાવત છે.
• કંપન એટલે ખૂબ ઝડપથી આગળ-પાછળ (back and forth) કે ઉપર-નીચે (up and down) થતી પદાર્થની ગતિ. જ્યારે દોલન એટલે ખૂબ ધીમેથી સમતોલન સ્થાનની આસપાસ (to and fro) થતી પદાર્થની ગતિ.
• કંપન કરતી વસ્તુની આવૃત્તિ વધુ હોય છે, જ્યારે દોલન કરતી વસ્તુની આવૃત્તિ ઓછી હોય છે.

In simple words: કંપન એટલે વસ્તુનું ઝડપથી આમ-તેમ હલવું, જ્યારે દોલન એટલે ધીમે-ધીમે હલવું. કંપનમાં ઝડપી ધ્રુજારી હોય છે, જ્યારે દોલનમાં ધીમી ગતિ હોય છે.

Exam Tip: કંપન અને દોલન બંને સામયિક ગતિના પ્રકાર છે, પરંતુ તેમની ઝડપ અને આવૃત્તિમાં તફાવત હોય છે.

 

પ્રવૃત્તિ 3. ધ્વનિતરંગો ઉત્પન્ન કરવા અને તેમનું નિદર્શન કરવું.

ધાતુની એક થાળી લો. તેમાં પાણી રેડો. તેની ધાર પર ચમચી વડે પ્રહાર કરો (જુઓ આકૃતિ). શું તમે ધ્વનિ સાંભળો છો? ફરીથી થાળી પર પ્રહાર કરો અને પછી તેને સ્પર્શ કરો. શું તમને થાળી કંપન કરતી (અનુભવાય છે?) લાગે છે? થાળી પર ફરી પ્રહાર કરો અને પાણીની સપાટી પર જુઓ. શું તમને ત્યાં કોઈ તરંગો દેખાય છે? હવે, થાળીને પકડી રાખો, પાણીની સપાટી પર શું ફેરફાર જોવા મળે છે? શું તમે ફેરફાર સમજાવી શકો? શું ત્યાં પદાર્થનાં કંપનોને ધ્વનિ સાથે જોડતો કોઈ સંકેત મળે છે?

અવલોકન:

• હા, ધ્વનિ સંભળાય છે.
• હા, થાળી પર પ્રહાર કર્યા બાદ તેને સ્પર્શ કરતાં થાળી કંપન કરતી અનુભવાય છે.
• હા, થાળી પર ફરીથી પ્રહાર કરવાથી પાણીની સપાટી પર અમુક તરંગો જોવા મળે છે.
• થાળીને પકડી રાખતાં પાણીની સપાટી પર પહેલાં જોવા મળતા અમુક તરંગો ઝડપથી અદશ્ય થઈ જાય છે, સાથે સાથે હાથમાં સહેજ ઝણઝણાટીનો અનુભવ થાય છે. કારણ કે થાળીને પકડતાં તેનાં કંપનો ઝડપથી, કંપવિસ્તાર ઘટવાથી ધીમા થઈ બંધ પડી જાય છે. તેથી તેમાંથી તરંગો ઉદ્ભવતાં બંધ થઈ જાય છે; પરિણામે પાણીની સપાટી પર તરંગો જોવા મળતાં નથી.
• અહીં પાણી ભરેલી થાળી પર પ્રહાર કરતાં, થાળી કંપિત થાય છે. તેથી તેમાંથી ઉદ્ભવતાં તરંગો આપણને પાણીની સપાટી પર જોવા મળે છે. સાથે સાથે આપણને ધ્વનિ પણ સંભળાય છે.
• આમ, કંપન કરતી વસ્તુને લીધે ધ્વનિ ઉદ્ભવે છે, જેના પુરાવા સ્વરૂપે આપણને પાણીની સપાટી પર અમુક તરંગો જોવા મળે છે.

નિર્ણય: કંપન કરતો પદાર્થ ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરે છે. અમુક કિસ્સામાં કંપનો સહેલાઈથી દશ્યમાન થાય છે. મોટા ભાગના કિસ્સામાં ધ્વનિનો કંપવિસ્તાર ખૂબ જ નાનો હોવાથી આપણે તેને કોઈ સ્વરૂપે જોઈ શકતાં નથી. તેમ છતાં, આપણે તેને અનુભવી શકીએ છીએ.

In simple words: થાળીને ઠપકારતા અવાજ આવે છે અને પાણીમાં તરંગો દેખાય છે. થાળી પકડવાથી અવાજ અને તરંગો બંને બંધ થઈ જાય છે. આ દર્શાવે છે કે વસ્તુના ધ્રુજવાથી અવાજ ઉત્પન્ન થાય છે.

Exam Tip: આ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે ધ્વનિ કંપન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે અને આ કંપનનું નિદર્શન પાણીમાં તરંગો દ્વારા કરી શકાય છે.

 

એક પોલા નાળિયેરનું કાચલું લો અને એક સંગીત વાદ્ય એકતારો બનાવો. માટીના ઘડાની મદદથી પણ તમે તે બનાવી શકો (જુઓ આકૃતિ). આ વાદ્ય વગાડો અને તેના કંપન કરતા ભાગને ઓળખો. † કંપવિસ્તાર કંપન કરતી વસ્તુના સમતોલન સ્થાનથી કોઈ એક તરફના વસ્તુના મહત્તમ સ્થાનાંતરને કંપવિસ્તાર (amplitude) કહે છે.

તમે પરિચિત હો તેવાં સંગીત વાદ્યોની એક યાદી બનાવો અને તેમના કંપન કરતા ભાગોને ઓળખો. કોષ્ટક 13.1માં થોડાં ઉદાહરણો આપેલ છે. બાકીના કોષ્ટકને પૂર્ણ કરો.

 

કોષ્ટક 13.1 સંગીત વાદ્યો અને તેમના કંપન કરતા ભાગ

In simple words: વિવિધ વાદ્યો જેમ કે વીણા, તબલાં, વાંસળી, વાયોલિન, ઢોલક, શરણાઈ અને ઘંટમાં, ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરવા માટે તાર, ચામડી, હવાનો સ્તંભ અથવા પતરા જેવો ભાગ કંપન કરે છે.

Exam Tip: ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરતા દરેક વાદ્યમાં કોઈ ચોક્કસ ભાગ કંપન કરે છે; આ ભાગોને ઓળખવા મહત્વપૂર્ણ છે.

 

પ્રવૃત્તિ 5. જલતરંગ બનાવવું.

6થી 8 પ્યાલા કે ડબલાં લો. તેમને એક છેડાથી શરૂ કરીને બીજા છેડા સુધી ધીમે ધીમે વધતા ક્રમમાં જુદાં જુદાં સ્તર સુધી પાણીથી ભરો. હવે એક પેન્સિલ લો અને નરમાશથી પ્યાલા પર પ્રહાર કરો (અફળાવો). એક પછી એક બધા પર પ્રહાર કરો (અફળાવો). તમને કર્ણપ્રિય ધ્વનિ સંભળાશે. આ તમારું જલતરંગ છે (જુઓ આકૃતિ).

જલતરંગ – સંગીત વાદ્ય વિશે જાણો:

• જલતરંગ એ પ્લેટ ટાઇપ મ્યુઝિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ કહેવાય છે.
• જલતરંગમાં ઉત્પન્ન કરતાં ધ્વનિની આવૃત્તિ (અથવા પીચ) એ જુદા જુદા પ્યાલામાં જુદી જુદી માત્રામાં પાણી ભરીને બંધબેસતી કરવામાં આવે છે.
• જે પ્યાલામાં સૌથી ઓછું પાણી હશે તેમાંથી સૌથી ઓછી આવૃત્તિ (પીચ) વાળો ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે.
• જેમ જેમ જુદા જુદા પ્યાલામાં પાણીની માત્રા વધતી જાય છે, તેમ તેમ ઉત્પન્ન કરાતાં ધ્વનિની આવૃત્તિ (પીચ) વધતી જાય છે.
• જે પ્યાલામાં સૌથી વધુ પાણી હશે તેમાંથી સૌથી વધુ આવૃત્તિ (પીચ) વાળો ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે.

In simple words: જલતરંગ બનાવવા માટે પાણી ભરેલા ગ્લાસ પર હળવેથી ઠપકારવામાં આવે છે. પાણીનું પ્રમાણ બદલવાથી અવાજનો પીચ પણ બદલાય છે. ઓછા પાણીવાળા ગ્લાસમાંથી નીચો પીચ અને વધુ પાણીવાળા ગ્લાસમાંથી ઊંચો પીચનો અવાજ આવે છે.

Exam Tip: જલતરંગ એ પાણીના સ્તરને આધારે કંપનની આવૃત્તિ અને પીચ બદલવાનું એક સરસ ઉદાહરણ છે.

 

પ્રવૃત્તિ 6. સ્વરતંતુઓનું કાર્ય સમજવું.

એક જ કદ (માપ)ની રબરની બે પટ્ટીઓ લો. એકને બીજા પર મૂકો અને તેમને ચુસ્ત રીતે ખેંચો. હવે તેમની વચ્ચેની જગ્યામાં હવા ફૂંકો (જુઓ આકૃતિ (a)]. તમારું અવલોકન જણાવો. તમે માંડતી બંગતિરાડ)વાળો, કાગળનો ટુકડો પણ લઈ શકો અને તેને આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે વચ્ચે પકડો. હવે ફાંટમાં ફૂંક મારો. તમારું અવલોકન જણાવો.

અવલોકન:

• યોગ્ય રીતે ખેંચાયેલી રબરની બે પટ્ટીઓ વચ્ચેથી જ્યારે હવા ફૂંકાય છે, ત્યારે ધ્વનિ ઉત્પન્ન થાય છે. કારણ કે રબરની પટ્ટીઓમાં કંપન ઉદ્ભવે છે. જો હવા ખૂબ જોરથી ફૂંકાય તો પટ્ટીઓનું કંપન ઝડપી બને છે. પરિણામે ઉદ્ભવતો ધ્વનિ તીણો હોય છે. પટ્ટીઓનું કંપન ઝડપી થાય, તો ઉદ્ભવતા ધ્વનિની આવૃત્તિ વધે છે. તેથી અવાજ તીણો સંભળાય છે. જો રબરની પટ્ટીઓ ખૂબ પાતળી લેવામાં આવે તોપણ તીણો અવાજ સંભળાય છે.
• કાગળના ટુકડા વડે બનાવેલ ફાંટમાં જ્યારે ફૂંક મારવામાં આવે છે ત્યારે પણ ધ્વનિ સંભળાય છે અને ઉપરોક્ત કિસ્સા મુજબનું પરિણામ મળે છે.
• આપણા સ્વરતંતુઓ (Vocal cords) પણ આ જ રીતે કાર્ય કરે છે.
• જુદી જુદી વ્યક્તિઓ વડે ઉત્પન્ન થતો અવાજ-ધ્વનિ એકસમાન હોતો નથી, કારણ કે દરેક વ્યક્તિમાં આવેલ સ્વરતંતુઓની લંબાઈ અલગ અલગ હોય છે.
• દા. ત., પુરુષોમાં સ્વરતંતુઓ લગભગ 20 mm લંબાઈના હોય છે અને સ્ત્રીઓમાં તે 15 mm જેટલી લંબાઈના હોય છે, જે પુરુષોની સાપેક્ષે ટૂંકા છે. બાળકોમાં સ્વરતંતુઓ ઘણા ટૂંકા હોય છે.
• આ જ કારણથી પુરુષો, સ્ત્રીઓ અને બાળકોના અવાજ-ધ્વનિ જુદા જુદા હોય છે.

નિર્ણય: અલગ અલગ લંબાઈ ધરાવતા સ્વરતંતુઓ અલગ અલગ ધ્વનિ ઉત્પન્ન કરે છે. જો સ્વરતંતુઓના કંપનની આવૃત્તિ વધારે હશે, તો ઉદ્ભવતો ધ્વનિ તીણો હોય છે અને જો આવૃત્તિ ઓછી હશે, તો ઉદ્ભવતો ધ્વનિ ઘેરો હોય છે.

In simple words: રબરની પટ્ટીઓ કે કાગળની ફાંટમાં ફૂંકવાથી અવાજ આવે છે કારણ કે તે ધ્રુજે છે. આપણા સ્વરતંતુઓ પણ આમ જ કામ કરે છે. દરેક વ્યક્તિના સ્વરતંતુઓની લંબાઈ અલગ હોવાથી તેમના અવાજ પણ અલગ-અલગ હોય છે. લાંબા તારથી જાડો અવાજ અને ટૂંકા તારથી પાતળો અવાજ આવે છે.

Exam Tip: સ્વરતંતુઓની લંબાઈ અને જાડાઈ વ્યક્તિના અવાજના પીચ અને ગુણવત્તાને અસર કરે છે. ટૂંકા અને પાતળા સ્વરતંતુઓ ઉચ્ચ પીચ આપે છે, જ્યારે લાંબા અને જાડા સ્વરતંતુઓ નીચો પીચ આપે છે.

 

પ્રવૃત્તિ 7. ધ્વનિના પ્રસરણ માટે માધ્યમની જરૂર પડે છે તેનું નિદર્શન કરવું.

વાયુપાતળી સેલફોન લો, પણ તેને પાણીમાં મૂકવાનો નથી. તમારા મિત્રને બીજા સેલફોનથી આ સેલફોન પર રિંગ કરવાનું કહો. રિંગ ધ્યાનપૂર્વક સાંભળો. હવે ગ્લાસની ધારને તમારા હાથ વડે ઘેરો (જુઓ આકૃતિ). તમારા મોને તમારા હાથોની વચ્ચેની જગ્યા ઉપર મૂકો. તમારા મિત્રને ફરી રિંગ કરવા કહો. ગ્લાસમાંથી હવા ચૂસતાં ચૂસતાં રિંગ સાંભળો. જેમ તમે હવા ચૂસો તેમ અવાજ દુર્બળ (ધીમો થાય છે? ... ગ્લાસને તમારા મોંથી દૂર કરો. શું ધ્વનિ ફરીથી મોટો (loud) સંભળાય છે? તમે સમજૂતી વિચારી શકો છો? શું એવું શક્ય છે કે ગ્લાસમાં ઘટી રહેલી હવાની માત્રાને રિંગની ઘટી રહેલી પ્રબળતા (loudness) સાથે કંઈ સંબંધ છે?

અવલોકન:

• શરૂઆતમાં ગ્લાસમાંના સેલફોનની રિંગ મોટી (તીવ્ર) સંભળાય છે.
• ગ્લાસમાંની હવા જેમ જેમ ચૂસતાં જઈએ છીએ તેમ તેમ સેલફોનની રિંગનો અવાજ ક્રમશઃ મંદ પડતો જાય છે. કારણ કે ગ્લાસમાંની હવા ચૂસતાં તેની અંદર હવાની માત્રા ઘટે છે. તેથી ધ્વનિના પ્રસરણની ઘટના ધીમી પડતી જાય છે અને સંભળાતો ધ્વનિ મંદ પડતો જાય છે.
• જ્યારે ગ્લાસમાંની હવા ખૂબ ઓછી થઈ જાય છે, ત્યારે સંભળાતો ધ્વનિ ખૂબ મંદ બની જાય છે.
• હવે, ગ્લાસને જેવો આપણા મોંથી દૂર કરવામાં આવે છે કે તરત જ તેમાં હવા ભરાય છે અને રિંગનો ધ્વનિ પહેલાંના જેટલો જ મોટો (loud) સંભળાવા લાગે છે.
• ટૂંકમાં ગ્લાસ સંપૂર્ણ હવાથી ભરાયેલો હોય છે ત્યારે સેલફોનની રિંગ તીવ્રતાથી સંભળાય છે અને ગ્લાસમાં હવાની માત્રા ઘટતાં ધ્વનિ મંદ પડે છે. આથી પુરવાર થાય છે કે રિંગની ઘટી રહેલી પ્રબળતા (loudness)ને ગ્લાસમાં ઘટી રહેલી હવાની માત્રા સાથે સીધો સંબંધ છે.

નિર્ણય: ધ્વનિના પ્રસરણ માટે માધ્યમની જરૂર છે. હવા પણ એક માધ્યમ છે. ગ્લાસમાંની હવા સંપૂર્ણપણે દૂર થઈ જાય ત્યારે તે ગ્લાસમાં શૂન્યાવકાશ સર્જાય છે અને શૂન્યાવકાશમાં ધ્વનિનું પ્રસરણ થઈ શકતું નથી.

In simple words: જ્યારે ફોન ગ્લાસમાં હોય અને આપણે હવા ચૂસીએ, ત્યારે અવાજ ધીમો થતો જાય છે. હવા પાછી ભરતા અવાજ મોટો થઈ જાય છે. આ દર્શાવે છે કે અવાજને જવા માટે હવા જેવા માધ્યમની જરૂર પડે છે.

Exam Tip: આ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે ધ્વનિને પ્રસરવા માટે ભૌતિક માધ્યમ (જેમ કે હવા) જરૂરી છે અને તે શૂન્યાવકાશમાં પ્રસરતો નથી.

પ્રવૃત્તિ 8: ધ્વનિ પ્રવાહીમાં પ્રસરણ પામી શકે છે તેમ દર્શાવવું

 

Question 1. શું તમે ઘંટડીનો ધ્વનિ સાંભળી શકો છો?
Answer: હા, ઘંટડીનો અવાજ સંભળાય છે.
In simple words: હા, આપણે ઘંટડીનો અવાજ સાંભળી શકીએ છીએ.

Exam Tip: ધ્વનિના પ્રયોગો કરતી વખતે, સ્પષ્ટ સાંભળવા અને સલામતી માટે કાનને પાણીની સપાટીની નજીક રાખવાનું હંમેશા ધ્યાન રાખો.

 

Question 2. શું તે દર્શાવે છે કે ધ્વનિ પ્રવાહીઓમાં પ્રસરણ પામી શકે છે?
Answer: હા, આ અવલોકન પરથી સાબિત થાય છે કે ધ્વનિ પ્રવાહીમાં, જેમ કે પાણીમાં, પસાર થઈ શકે છે. આ દર્શાવે છે કે ધ્વનિ પ્રસરણ માટે પ્રવાહી માધ્યમનો ઉપયોગ કરી શકે છે.
In simple words: હા, આ દર્શાવે છે કે ધ્વનિ પાણી જેવા પ્રવાહીમાં પ્રસરણ પામી શકે છે.

Exam Tip: યાદ રાખો કે ધ્વનિને પ્રસરણ માટે માધ્યમ (જેમ કે ઘન, પ્રવાહી કે વાયુ)ની જરૂર હોય છે, અને આ પ્રયોગ પ્રવાહીને માધ્યમ તરીકે સમર્થન આપે છે.

પ્રવૃત્તિ 9: ધ્વનિ ઘન પદાર્થોમાં પ્રસરણ પામી શકે છે તેમ દર્શાવવું

 

Question 1. શું તમે ઘસવાનો ધ્વનિ સાંભળી શકો છો?
Answer: હા, આપણે ઘસવાનો ધ્વનિ સ્પષ્ટ રીતે સાંભળી શકીએ છીએ.
In simple words: હા, આપણે ઘસવાનો અવાજ સાંભળી શકીએ છીએ.

Exam Tip: ધ્વનિ ઘન પદાર્થોમાંથી અસરકારક રીતે પસાર થાય છે, ઘણીવાર હવામાંથી વધુ સારી રીતે, તેથી ધીમા અવાજો પણ સંભળાય છે.

 

Question 2. પોતાની આસપાસ ઊભેલા મિત્રોને પૂછો કે શું તેઓ પણ આ ધ્વનિ સાંભળી શક્યા?
Answer: ના, આજુબાજુ ઊભેલા બીજા મિત્રોને આ ધ્વનિ સંભળાતો નથી. કારણ કે ધાતુની પટ્ટીના એક છેડાને ધીમેથી ઘસવાથી ઉત્પન્ન થતો ધ્વનિ મંદ હોય છે અને હવા દ્વારા ઓછો પ્રસરણ પામે છે.
In simple words: ના, નજીકના અન્ય મિત્રો અવાજ સાંભળી શકતા નથી કારણ કે ધાતુના પટ્ટીના એક છેડાને ધીમેથી ઘસવાથી ઉત્પન્ન થતો અવાજ ખૂબ જ ધીમો હોય છે.

Exam Tip: હવામાં અંતર સાથે ધ્વનિની તીવ્રતા ઝડપથી ઘટે છે, જેના કારણે દૂરના શ્રોતાઓ માટે ધીમા અવાજો સાંભળવા મુશ્કેલ બને છે.

 

Question 3. વિવિધ પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા લાકડા અને ધાતુ જેવા ઘન પદાર્થોમાં ધ્વનિના પ્રસરણનું અવલોકન કર્યા પછી, તમે શું નિર્ણય લઈ શકો છો?
Answer: આ પ્રવૃત્તિઓ પરથી આપણે નિર્ણય લઈ શકીએ છીએ કે ધ્વનિ ઘન પદાર્થોમાં, જેમ કે ધાતુ અને લાકડામાં, સરળતાથી પ્રસરણ પામી શકે છે. લાંબા ટેબલ પર પણ, જો એક છેડે કાન રાખીને બીજા છેડે ઘસવામાં આવે, તો ધ્વનિ સંભળાય છે, જે ઘન પદાર્થોમાં ધ્વનિ વહનની ક્ષમતા દર્શાવે છે.
In simple words: આ પ્રવૃત્તિઓ પરથી આપણે કહી શકીએ કે ધ્વનિ ધાતુ અને લાકડા જેવા ઘન પદાર્થોમાંથી સરળતાથી પસાર થાય છે.

Exam Tip: યાદ રાખો કે ઘન પદાર્થો ઘણીવાર ધ્વનિના ઉત્તમ વાહક હોય છે, જેના કારણે દિવાલો અથવા ટેબલ દ્વારા અવાજ સાંભળી શકાય છે.

મનોરંજક પ્રવૃત્તિ રમકડાનો ટેલિફોન બનાવવો

 

Question 4. રમકડાના ટેલિફોનની પ્રવૃત્તિમાં, તમારા મિત્રનો અવાજ કપ મારફતે સ્પષ્ટ સંભળાશે કારણ કે ધ્વનિ દોરીમાં પ્રસરણ પામે છે. આ પ્રવૃત્તિનો મુખ્ય નિષ્કર્ષ શું છે?
Answer: રમકડાના ટેલિફોનમાં, અવાજ દોરી દ્વારા પસાર થાય છે, જે દર્શાવે છે કે ઘન પદાર્થો ધ્વનિનું વહન કરી શકે છે. તમારા મિત્રનો અવાજ સ્પષ્ટ રીતે સંભળાશે કારણ કે દોરી ધ્વનિ માટે માધ્યમ તરીકે કામ કરે છે અને કંપનોને એક છેડેથી બીજા છેડે લઈ જાય છે.
In simple words: રમકડાનો ટેલિફોન દર્શાવે છે કે ધ્વનિ દોરીમાંથી પસાર થાય છે, એટલે કે ઘન પદાર્થો ધ્વનિનું વહન કરી શકે છે.

Exam Tip: આ પ્રવૃત્તિ એ વિચારને મજબૂત બનાવે છે કે ધ્વનિ તરંગ સ્વરૂપમાં દોરી જેવા ઘન પદાર્થો સહિત વિવિધ માધ્યમોમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

પ્રવૃત્તિઓ 7, 8 અને 9નો સારાંશ

 

Question 5. પ્રવૃત્તિઓ 7, 8 અને 9ના સારાંશના આધારે, ધ્વનિ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે અને તે વિવિધ માધ્યમોમાં કેવી રીતે પ્રસરણ પામે છે તે સમજાવો.
Answer: આ પ્રવૃત્તિઓ બતાવે છે કે જ્યારે વસ્તુઓ કંપન કરે છે, ત્યારે તેઓ ધ્વનિ બનાવે છે. આ ધ્વનિ પછી ઘન, પ્રવાહી અથવા વાયુ જેવા કોઈપણ માધ્યમમાં દરેક દિશામાં ફેલાઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીમાં ઘંટડીનો અવાજ (પ્રવૃત્તિ 8) અને લાકડાની પટ્ટીમાં ઘસવાનો અવાજ (પ્રવૃત્તિ 9) આ વાતની પુષ્ટિ કરે છે. આ પ્રવૃત્તિઓ એ પણ દર્શાવે છે કે ધ્વનિને પસાર થવા માટે એક માધ્યમની જરૂર છે, કારણ કે શૂન્યાવકાશમાં તે પ્રસરણ કરી શકતો નથી.
In simple words: આ પ્રવૃત્તિઓ શીખવે છે કે કંપન કરતી વસ્તુઓ અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે. આ અવાજ પછી ઘન, પ્રવાહી કે વાયુમાંથી બધી દિશાઓમાં ફરે છે. અવાજને મુસાફરી કરવા માટે કંઈક જોઈએ; તે ખાલી જગ્યામાં ફરી શકતો નથી.

Exam Tip: ધ્વનિ કંપન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે અને પ્રસરણ માટે માધ્યમની જરૂર પડે છે તે મૂળભૂત સિદ્ધાંત યાદ રાખો, જે તેને પ્રકાશથી અલગ પાડે છે જે શૂન્યાવકાશમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

પ્રવૃત્તિ 10: કાનના પડદાનું કાર્ય પ્રદર્શિત કરવું

 

Question 1. કઠોળના દાણાનું અવલોકન કરો. શા માટે દાણા ઉપર-નીચે કૂદકા મારે છે?
Answer: જ્યારે રબરના ખેંચાયેલા પડદા પર નીચેથી ધીમા અવાજ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પડદા પર મૂકેલા કઠોળના દાણા ઉપર-નીચે કૂદકા મારવાનું શરૂ કરે છે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે રબરનો પડદો ધ્વનિ તરંગોને કારણે કંપન કરવાનું શરૂ કરે છે, અને આ કંપનો દાણાને ગતિ આપે છે. આપણો કાનનો પડદો પણ આ રીતે કાર્ય કરે છે, ધ્વનિ બહારથી તેના પર પડે છે ત્યારે તે કંપન કરે છે, જેનાથી આપણને અવાજ સંભળાય છે.
In simple words: કઠોળના દાણા કૂદે છે કારણ કે ધ્વનિ તેને અથડાય ત્યારે રબરનો પડદો કંપન કરે છે. આ કંપન આપણા કાનના પડદા જેવું જ છે, જે આપણને અવાજ સાંભળવામાં મદદ કરે છે.

Exam Tip: જ્યારે ધ્વનિ તરંગો કાનના પડદાને અથડાય છે, ત્યારે તે કંપન કરે છે, ધ્વનિ ઊર્જાને યાંત્રિક કંપનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે કાનમાં આગળ પ્રસારિત થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 11: ધ્વનિની પ્રબળતાનો આધાર કંપન કરતી વસ્તુના કંપવિસ્તાર પર છે તેમ દર્શાવવું

 

Question 1. જ્યારે ધાતુના ટમલર પર તીવ્ર પ્રહાર થયો, ત્યારે શું ધ્વનિ મોટો સંભળાય છે?
Answer: હા, જ્યારે ધાતુના ટમલર પર જોરથી પ્રહાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઉત્પન્ન થતો ધ્વનિ મોટો સંભળાય છે. વધુ મજબૂત પ્રહાર કંપનનો કંપવિસ્તાર વધારે છે, જેનાથી ધ્વનિ વધુ પ્રબળ બને છે.
In simple words: હા, ધાતુના ટમલર પર જોરથી પ્રહાર કરવાથી મોટો અવાજ થાય છે કારણ કે મોટી અસરથી મોટા કંપનો ઉત્પન્ન થાય છે, જે અવાજને મોટો બનાવે છે.

Exam Tip: ધ્વનિની પ્રબળતા સીધી રીતે કંપનના કંપવિસ્તાર સાથે સંબંધિત છે; વધુ કંપવિસ્તાર એટલે વધુ મોટો અવાજ.

 

Question 2. આ બંને કિસ્સામાં ટમલરના કંપનના કંપવિસ્તારોની સરખામણી કરો. કયા કિસ્સામાં કંપવિસ્તાર વધારે (મોટો) છે?
Answer: જો ટમલર પર હળવેથી પ્રહાર કરવામાં આવે, તો કંપનનો કંપવિસ્તાર ઓછો હોય છે અને દડાનું સ્થાનાંતર પણ ઓછું થાય છે. પરંતુ, જો ટમલર પર જોરથી પ્રહાર કરવામાં આવે, તો કંપનનો કંપવિસ્તાર મોટો હોય છે અને દડાનું સ્થાનાંતર પણ વધુ હોય છે. આમ, જોરથી પ્રહાર કરવાના કિસ્સામાં કંપવિસ્તાર મોટો હોય છે.
In simple words: ધીમેથી મારવાથી નાના કંપનો થાય છે અને દડાની ઓછી હિલચાલ થાય છે. જોરથી મારવાથી મોટા કંપનો થાય છે અને દડાની વધુ હિલચાલ થાય છે, તેથી જોરથી મારવાના કિસ્સામાં કંપવિસ્તાર મોટો હોય છે.

Exam Tip: થર્મોકોલ બોલનું સ્થાનાંતર કંપનના કંપવિસ્તારનું દ્રશ્ય નિરૂપણ પૂરું પાડે છે; વધુ સ્થાનાંતર વધુ કંપવિસ્તાર દર્શાવે છે.

નિર્ણય: કંપન કરતી વસ્તુનો કંપવિસ્તાર અને ધ્વનિની પ્રબળતા વચ્ચેનો સંબંધ

 

Question 1. કંપન કરતી વસ્તુનો કંપવિસ્તાર જેમ ઓછો તેમ ઉદ્ભવતો ધ્વનિ નિર્બળ અને જેમ કંપવિસ્તાર વધુ તેમ ઉદ્ભવતો ધ્વનિ મોટો હોય છે. આ નિયમને સમજાવો.
Answer: જ્યારે કોઈ વસ્તુ કંપન કરે છે, ત્યારે તેનો કંપવિસ્તાર ધ્વનિની પ્રબળતા નક્કી કરે છે. જો કંપવિસ્તાર નાનો હોય, તો ધ્વનિ નિર્બળ (હળવો) ઉત્પન્ન થાય છે. તેનાથી વિપરીત, જો કંપવિસ્તાર મોટો હોય, તો ધ્વનિ પ્રબળ (મોટો) ઉત્પન્ન થાય છે. આનો અર્થ એ થાય કે કંપનની તાકાત સીધી રીતે અવાજની પ્રબળતા સાથે જોડાયેલી છે.
In simple words: કંપનનું કદ અવાજ કેટલો મોટો છે તે નક્કી કરે છે. નાના કંપનો ધીમો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે, અને મોટા કંપનો મોટો અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે, જે કંપન શક્તિ અને અવાજની પ્રબળતા વચ્ચે સીધો સંબંધ દર્શાવે છે.

Exam Tip: યાદ રાખો કે પ્રબળતા એ વ્યક્તિલક્ષી ધારણા છે, જ્યારે તીવ્રતા (કંપવિસ્તારના વર્ગ સાથે સંબંધિત) એ ધ્વનિ ઊર્જાનું ઉદ્દેશ્ય માપ છે.

આટલું જાણો

 

Question 2. ધ્વનિની પ્રબળતા તેના કંપવિસ્તારના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો કંપવિસ્તાર બમણો કરવામાં આવે તો પ્રબળતા ચાર ગણી બને છે. પ્રબળતા ડેસિબલ (dB) એકમમાં દર્શાવવામાં આવે છે. નીચે આપેલા કોષ્ટકનો અભ્યાસ કરો અને 80 dBથી વધારે પ્રબળ ધ્વનિ શારીરિક રીતે કષ્ટદાયક હોય છે તે સમજાવો.
Answer: ધ્વનિની પ્રબળતા કંપન કરતી વસ્તુના કંપવિસ્તારના વર્ગ પર સીધો આધાર રાખે છે. તેનો અર્થ એ છે કે જો તમે કંપવિસ્તાર બમણો કરો છો, તો ધ્વનિની પ્રબળતા ચાર ગણી વધી જાય છે. ધ્વનિની પ્રબળતા ડેસિબલ (dB) નામના એકમમાં દર્શાવવામાં આવે છે. નીચેનું કોષ્ટક અલગ-અલગ અવાજોની પ્રબળતા દર્શાવે છે:

જ્યારે ધ્વનિની પ્રબળતા 80 dB થી વધી જાય છે, ત્યારે તે માનવ શરીર માટે શારીરિક રીતે પીડાદાયક બની શકે છે. ખૂબ ઊંચા અવાજના સ્તરો આપણા કાનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને સાંભળવાની સમસ્યાઓ ઉભી કરી શકે છે.
In simple words: ધ્વનિની પ્રબળતા કંપન કંપવિસ્તારના વર્ગ પર આધાર રાખે છે; કંપવિસ્તાર બમણો કરવાથી અવાજ ચાર ગણો મોટો થાય છે. પ્રબળતા ડેસિબલ (dB) માં માપવામાં આવે છે, જે કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ છે. 80 dB થી વધુ અવાજ આપણા કાનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને પીડા કરી શકે છે કારણ કે તે માનવ શરીર માટે ખૂબ શક્તિશાળી હોય છે.

Exam Tip: કંપવિસ્તાર અને પ્રબળતા વચ્ચેનો સંબંધ (કંપવિસ્તારના વર્ગના સમપ્રમાણમાં) સમજો અને અવાજ પ્રદૂષણની અસર દર્શાવવા માટે સામાન્ય ડેસિબલ સ્તરોને ઓળખો.