একটি তরঙ্গ প্রচারের বেগ: কারণ এবং পরিমাপ - শারীরিক - 2025

একটি তরঙ্গ প্রসারণ বেগ মাত্রার যে গতি পরিমাপ করে যা তার স্থানচ্যুতি বরাবর তরঙ্গ বংশ বিস্তার এর ঝামেলা হয়। তরঙ্গ যে গতিতে প্রচার করে তা তরঙ্গের ধরণ এবং মধ্যম যার মাধ্যমে এটি প্রচার করে উভয়ের উপর নির্ভর করে।

যৌক্তিকভাবে, একটি তরঙ্গ যে বায়ু দিয়ে প্রবাহিত হয় স্থল বা সমুদ্রের মধ্য দিয়ে যে গতিবেগ করে তেমন গতিতে ভ্রমণ করবে না। একইভাবে, একটি ভূমিকম্প তরঙ্গ, শব্দ বা আলো একই গতিতে অগ্রসর হয় না। উদাহরণস্বরূপ, ভ্যাকুয়ামে তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ আলোর গতিতে প্রচার করে; অর্থাৎ 300,000 কিমি / সে।

বাতাসে শব্দের ক্ষেত্রে, এর প্রচারের গতি 343 মি / সেকেন্ড। সাধারণভাবে, যান্ত্রিক তরঙ্গগুলির জন্য, কোনও উপাদানের মাধ্যমে গতি প্রধানত মাঝারি দুটি বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে: এর ঘনত্ব এবং তার দৃ.়তা। যে কোনও ক্ষেত্রে, সাধারণত গতি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মান এবং পিরিয়ডের সাথে সম্পর্কিত।

সম্পর্কটি ভাগফলের মাধ্যমে গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে: v = λ / T, যেখানে v প্রতি সেকেন্ডে মিটারে তরঙ্গের গতিবেগ হয়, λ হল মিটারে পরিমাপ করা তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সেকেন্ডে টি পরিমাপক হয়।

মাপা হিসাবে?

পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, সাধারণভাবে একটি তরঙ্গের গতি তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তার সময়কাল দ্বারা নির্ধারিত হয়।

সুতরাং, যেহেতু একটি তরঙ্গের সময়কাল এবং ফ্রিকোয়েন্সি বিপরীতভাবে আনুপাতিক হয় তাই এটিও বলা যেতে পারে যে গতি তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সিটির উপর নির্ভর করে।

এই সম্পর্কগুলি গাণিতিকভাবে এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:

v = λ / টি = λ ∙ চ

এই অভিব্যক্তিতে f হ্জেডজেটে পরিমাপিত তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি।

এই সম্পর্কটি গতি, স্থান এবং সময়ের মধ্যে সম্পর্ককে প্রকাশ করার আরও একটি উপায়: v = s / t, যেখানে s চলন্ত শরীর দ্বারা ভ্রমণকৃত স্থানকে প্রতিনিধিত্ব করে।

এই কারণে, কোন তরঙ্গ যে গতিতে প্রচার করে, তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তার সময়কাল বা তার ফ্রিকোয়েন্সিটি জানা দরকার। উপরের দিক থেকে এটি স্পষ্টভাবে অনুসরণ করে যে গতি তরঙ্গের শক্তি বা এর প্রশস্ততার উপর নির্ভর করে না।

উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি দড়ি বরাবর একটি তরঙ্গের প্রসারণের গতি পরিমাপ করতে চান তবে আপনি দড়ির এক বিন্দু থেকে অন্য স্থানে যেতে কোনও ঝামেলা লাগবে এমন সময় নির্ধারণ করে এটি করতে পারেন।

এটি নির্ভর করে বিষয়গুলি

শেষ পর্যন্ত, একটি তরঙ্গ প্রচারের গতি তরঙ্গের ধরণ এবং যে মাধ্যমটির মধ্য দিয়ে এটি ভ্রমণ করে তার বৈশিষ্ট্য উভয়ের উপর নির্ভর করবে। নীচে কয়েকটি নির্দিষ্ট মামলা দেওয়া হল।

একটি স্ট্রিংয়ে ট্রান্সভার্স ওয়েভের বর্ধনের গতিবেগ

একটি তরঙ্গের গতি সাধারণত যে স্ট্রিংয়ের সাথে অগ্রসর হয় এমন ট্রান্সভার্স ওয়েভগুলি বোঝায় যে কোনটি বোঝার জন্য খুব সাধারণ এবং খুব গ্রাফিক উদাহরণ।

নিম্নলিখিত তাত্পর্যটি এই তরঙ্গের প্রচারের গতি নির্ধারণ করতে দেয়:

v = √ (টি / μ)

এই অভিব্যক্তিটিতে μ প্রতি মিটার কিলোগ্রামে রৈখিক ঘনত্ব এবং টি স্ট্রিংয়ের টান tension

শব্দ প্রচারের গতি

শব্দ একটি যান্ত্রিক তরঙ্গের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে; অতএব, এটি শূন্যস্থান করতে সক্ষম না হয়ে স্থানান্তর করতে সক্ষম হওয়ার একটি মাধ্যম প্রয়োজন।

শব্দ মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যে গতিতে ভ্রমণ করে তা সেই মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ফাংশন হবে যার মাধ্যমে এটি সঞ্চারিত হয়: তাপমাত্রা, ঘনত্ব, চাপ, আর্দ্রতা ইত্যাদি sound

তরলগুলির চেয়ে শক্ত-রাষ্ট্র সংস্থায় শব্দ দ্রুত ভ্রমণ করে। একইভাবে, এটি গ্যাসগুলির তুলনায় তরলগুলিতে দ্রুত সরে যায়, তাই এটি বাতাসের চেয়ে পানিতে দ্রুত গতিতে চলে আসে।

বিশেষত, যখন এটি 20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় থাকে তখন বাতাসে এর বংশগতির গতি 343 মি / সেকেন্ড থাকে।

তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গের বংশবিস্তারের বেগ

তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি, যা এক ধরণের ট্রান্সভার্স তরঙ্গগুলি স্থানের মাধ্যমে প্রচার করে। অতএব, তাদের চলাচলের কোনও মাধ্যমের প্রয়োজন নেই: তারা শূন্যতার মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করতে পারে।

তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ প্রায় 300,000 কিমি / সেকেন্ড (আলোর গতি) এ ভ্রমণ করে যদিও তাদের গতির উপর নির্ভর করে এগুলিকে ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জগুলিতে বিভক্ত করা হয় যা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বর্ণালী বলে।

সমাধান ব্যায়াম

প্রথম অনুশীলন

দড়ির মধ্যে উত্তেজনা 8 এন এবং এর মোট ভর 12 কেজি হলে একটি ট্রান্সভার্স ওয়েভ 6-মি-লম্বা দড়ি দিয়ে যে গতিতে ভ্রমণ করে তা সন্ধান করুন।

সমাধান

প্রথম জিনিস যা গণনা করা প্রয়োজন তা হ'ল স্ট্রিংয়ের লিনিয়ার ঘনত্ব:

μ = 12/6 = 2 কেজি / মি

একবার এটি হয়ে গেলে, বংশবৃদ্ধির গতি নির্ধারণ করা সম্ভব, যার জন্য এটি প্রকাশের পরিবর্তিত হয়:

v = √ (টি / μ) = √ (8/2) = 2 মি / সে

দ্বিতীয় অনুশীলন

এটি জানা যায় যে বাদ্যযন্ত্রের নোটটির ফ্রিকোয়েন্সি 440 হার্জেড। বায়ুতে এবং জলে উভয়দিকে এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত তা নির্ধারণ করুন, এটি জেনে যে বায়ুতে তার বর্ধনের গতিবেগ 340 মি / সেঃ পানি 1400 মি / সেকেন্ডে পৌঁছেছে।

সমাধান

তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের গণনা করতে আমরা সমাধান করি following নিম্নলিখিত প্রকাশ থেকে:

v = λ ∙ f

এটি প্রাপ্ত: λ = ভি / এফ

বিবৃতি থেকে তথ্য প্রতিস্থাপন, নিম্নলিখিত ফলাফল পৌঁছেছে:

λ _{বায়ু} = 340/440 = 0.773 মি

λ _জল = 1400/440 = 3.27 মি

তথ্যসূত্র

1. .েউ (এনডি) উইকিপিডিয়ায়। Es.wikedia.org থেকে 19 মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
2. পর্বের বেগ (এনডি)। উইকিপিডিয়ায়। En.wikedia.org থেকে 19 মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
3. শব্দের গতি (এনডি)। উইকিপিডিয়ায়। En.wikedia.org থেকে 19 মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
4. ফিদালগো সানচেজ, জোসে আন্তোনিও (2005)। পদার্থবিদ্যা এবং রসায়ন। এভারেস্ট
5. ডেভিড সি ক্যাসিডি, জেরাল্ড জেমস হলটন, ফ্লয়েড জেমস রাদারফোর্ড (২০০২)। পদার্থবিজ্ঞান বোঝা। বিরখুসার
6. ফরাসি, এপি (1971) কম্পন এবং তরঙ্গ (এমআইটি পরিচিতি পদার্থবিজ্ঞান সিরিজ)। নেলসন থর্নস
7. ক্রফোর্ড জুনিয়র, ফ্রাঙ্ক এস (1968)। ওয়েভস (বার্কলে ফিজিক্স কোর্স, খণ্ড ৩), ম্যাকগ্রা-হিল।