বিষয়: শব্দ (Sound)

সহজ পাঠ: ০৪

১. আমরা কোন কোন শব্দ শুনতে পাই? (Range of Hearing)

ভাবো, আমাদের কানের একটা নির্দিষ্ট ক্ষমতা আছে। আমরা সব রকমের শব্দ শুনতে পাই না।

• মানুষের শোনার ক্ষমতা: আমরা কেবল ২০ হার্টজ (Hz) থেকে ২০,০০০ হার্টজ (Hz) কম্পাঙ্কের শব্দ শুনতে পাই।
• এই সীমার নিচের বা উপরের শব্দ আমাদের কানে ধরা পড়ে না।

২. কম্পাঙ্ক অনুযায়ী শব্দের রকমফের (Types of Sound)

শব্দকে তার কম্পাঙ্ক দিয়ে তিন ভাগে ভাগ করা যায়:

ক. শ্রুতিগোচর শব্দ (Audible Sound):

• কম্পাঙ্ক: ২০ Hz থেকে ২০,০০০ Hz।
• মানে: যে শব্দগুলো আমরা সাধারণত শুনি। যেমন: মানুষের কথা, গান, গাড়ির আওয়াজ।

খ. শব্দেতর শব্দ (Infrasonic Sound):

• কম্পাঙ্ক: ২০ Hz-এর কম।
• মানে: এই শব্দগুলো এতটাই মোটা বা ভারী যে আমরা শুনতে পাই না।
• উদাহরণ: হাতি, তিমি মাছ নিজেদের মধ্যে এই শব্দে কথা বলে। ভূমিকম্পের সময় বা আগ্নেয়গিরিতে এমন শব্দ তৈরি হয়।

গ. শব্দোত্তর শব্দ (Ultrasonic Sound):

• কম্পাঙ্ক: ২০,০০০ Hz-এর বেশি।
• মানে: এই শব্দগুলো এতটাই চিকন বা তীক্ষ্ণ যে আমরা শুনতে পাই না।
• উদাহরণ: বাদুড় এই শব্দ ব্যবহার করে পথ চলে, কুকুর, ডলফিন এই শব্দ শুনতে পায়।

৩. 'সুপার পাওয়ার' শব্দোত্তর তরঙ্গের ব্যবহার (Uses of Ultrasonic Sound)

যে শব্দ আমরা শুনতে পাই না, তা দিয়েই অনেক দারুণ কাজ করা হয়:

• ডাক্তারি কাজে (আলট্রাসনোগ্রাফি): পেটের ভেতরের বাচ্চার ছবি তোলা হয় এই শব্দ দিয়ে। এটা অনেকটা সাউন্ড-ক্যামেরার মতো।
• সমুদ্রে (SONAR): জাহাজ থেকে এই শব্দ পাঠিয়ে সমুদ্রের গভীরতা মাপা হয় বা ডুবোজাহাজ খোঁজা হয়।
• শিল্পে: মেশিনের ভেতরের ফাটল খুঁজে বের করতে বা খুব সূক্ষ্ম জিনিস পরিষ্কার করতে এটি ব্যবহার করা হয়।

৪. SONAR আর RADAR: পার্থক্যটা কী?

দুটোই কিছু খোঁজার যন্ত্র, কিন্তু এদের মধ্যে বড় পার্থক্য আছে:

বিষয়	SONAR (sonar)	RADAR (রেডার)
তরঙ্গ	শব্দ তরঙ্গ ব্যবহার করে।	রেডিও তরঙ্গ (তড়িৎ-চুম্বকীয়) ব্যবহার করে।
ব্যবহারের ক্ষেত্র	জলের নিচে কাজ করে।	আকাশে বা স্থলে কাজ করে (যেমন: প্লেন বা মেঘের অবস্থান জানা)।

৫. শব্দের সাথে দৌড় প্রতিযোগিতা (Mach Number)

• ম্যাক সংখ্যা (Mach Number) হলো কোনো বস্তুর গতি আর শব্দের গতির একটা তুলনা।
• সহজ ভাষায়: কোনো বস্তু শব্দের চেয়ে কত গুণ দ্রুত চলছে, সেটাই ম্যাক সংখ্যা।

ম্যাক সংখ্যা = বস্তুর গতি / শব্দের গতি

• Supersonic: যখন কোনো প্লেন শব্দের চেয়েও দ্রুত চলে (ম্যাক সংখ্যা > ১), তখন তাকে সুপারসনিক বলে। এই সময় একটা প্রচণ্ড শব্দ হয়, যাকে "সনিক বুম" বলে।

৬. চলো, আবার কিছু অংক করি (Math Problems)

গুরুত্বপূর্ণ সূত্র:

1. দূরত্ব = বেগ × সময়
2. প্রতিধ্বনি দিয়ে গভীরতা/উচ্চতা মাপা:
   • শব্দ নিচে গিয়ে ধাক্কা খেয়ে ফিরে আসে, তাই মোট সময়কে ২ দিয়ে ভাগ করতে হয়।
   • গভীরতা (d) = (শব্দের বেগ × মোট সময়) / ২

এবার অংকগুলো দেখো:

(ক) প্রশ্ন: কামানের আলো দেখার ৬ সেকেন্ড পর শব্দ শোনা গেল। শব্দের বেগ ৩৪০ মি/সে হলে, কামানটা কত দূরে?

সমাধান:
আলোর বেগ এত বেশি যে তাকে আমরা মুহূর্তের মধ্যে দেখি। তাই ৬ সেকেন্ড সময়টা শুধু শব্দ আসতেই লেগেছে।

• দূরত্ব = বেগ × সময়
• দূরত্ব = ৩৪০ × ৬ = ২০৪০ মিটার (প্রায় ২ কিলোমিটার)

(খ) প্রশ্ন: একটা জাহাজ থেকে শব্দ পাঠালে তা সমুদ্রের নিচে ধাক্কা খেয়ে ৪ সেকেন্ড পর ফিরে এল। জলে শব্দের বেগ ১৪৫০ মি/সে হলে, সমুদ্রের গভীরতা কত?

সমাধান:
৪ সেকেন্ড হলো শব্দ নিচে যাওয়া + ফিরে আসার মোট সময়। তাই শুধু যাওয়ার সময় লাগবে ৪/২ = ২ সেকেন্ড।

• গভীরতা = (বেগ × মোট সময়) / ২
• গভীরতা = (১৪৫০ × ৪) / ২ = ২৯০০ মিটার

(গ) প্রশ্ন: ৩৬০ কিমি/ঘণ্টা বেগে একটা প্লেন চলছে। শব্দ পাঠালে ৬ সেকেন্ড পর প্রতিধ্বনি শোনা গেল। শব্দের বেগ ৩৫০ মি/সে হলে, প্লেনটা কত উঁচুতে?

সমাধান:

• প্রথমে একক ঠিক করি: প্লেনের বেগ ৩৬০ কিমি/ঘণ্টা = (৩৬০ × ১০০০) / ৩৬০০ মিটার/সেকেন্ড = ১০০ মি/সে।
• সূত্র: এই অংকের সূত্রটা একটু আলাদা কারণ প্লেনটাও চলছে।
  উচ্চতা (h) = (t × √(v² - u²)) / 2
  যেখানে, t = সময় (৬ সে), v = শব্দের বেগ (৩৫০ মি/সে), u = প্লেনের বেগ (১০০ মি/সে)।
• h = (6 × √(350² - 100²)) / 2
• h = (6 × √(122500 - 10000)) / 2
• h = (6 × √112500) / 2
• h = (6 × 335.4) / 2 (প্রায়)
• h = 2012.4 / 2 = 1006.2 মিটার (প্রায় ১ কিলোমিটার উঁচু)

---

THANK YOU