सामान्य विज्ञान Question Answer Class 8 Chapter 15 Samanya Vigyan Maharashtra Board Marathi Medium

ध्वनी

पृष्ठ क्रमांक १०४

ध्वनी कसा निर्माण होतो ?

उत्तर – ध्वनीची निर्मिती कोणत्याही वस्तूच्या कंपनामुळे होते. एखादी वस्तू कंप पावत असेल तर त्यापासून ध्वनी निर्माण होतो. उदाहरणार्थ, नादकाट्याला (Tuning Fork) आपटल्यावर त्याच्या भुजा कंप पावतात, आणि त्याच्या सभोवतालच्या हवेमध्ये संपीडन (Compression) व विरलन (Rarefaction) यांची मालिका निर्माण होते. ही लहरी ध्वनीतरंगांच्या रूपात हवेतून प्रवास करतात आणि आपल्या कानावर पडल्यास आपणास ध्वनी ऐकू येतो.

मानवी स्वरयंत्राच्या बाबतीत, घशातील स्वरतंतू (Vocal Cords) कंप पावल्यामुळे ध्वनी निर्माण होतो. तसेच, ध्वनिक्षेपक (Loudspeaker) मध्ये विद्युत चुंबकीय क्रियेने पडदा कंप पावतो आणि ध्वनी निर्माण करतो. ध्वनीच्या प्रसारणासाठी माध्यमाची आवश्यकता असते, त्यामुळे निर्वात (Vacuum) मध्ये ध्वनी ऐकू येत नाही.

स्वाध्याय

1. रिकाम्या जागी योग्य शब्द भरा.

अ. ध्वनी तरंगातील उच्च दाब आणि घनतेच्या भागाला संपीडन (Compression) म्हणतात. तर कमी दाब व घनतेच्या भागाला विरलन (Rarefaction) म्हणतात.

आ. ध्वनीच्या निर्मितीला माध्यमाची गरज असते.

इ. एका ध्वनीतरंगात एका सेकंदात तयार होणाऱ्या विरलन आणि संपीडन यांची एकूण संख्या १००० इतकी आहे. या ध्वनीतरंगाची वारंवारिता १००० Hz इतकी असेल.

ई. वेगवेगळ्या स्वरांसाठी ध्वनी तरंगाची वारंवारिता वेगवेगळी असते.

उ. ध्वनिक्षेपकामध्ये ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेमध्ये ध्वनी ऊर्जेमध्ये होते.

2. शास्त्रीय कारणे सांगा.

अ. तोंडाने वेगवेगळे स्वर काढताना स्वरतंतूंवरचा ताण बदलणे आवश्यक असते.

उत्तर – स्वरतंतूंना जोडलेले स्नायू त्यांच्या ताणावर नियंत्रण ठेवतात. ताण जास्त असल्यास स्वरतंतू वेगाने कंप पावतात आणि उच्च वारंवारितीचा आवाज निर्माण होतो. ताण कमी केल्यास कंप कमी होतो आणि कमी वारंवारितीचा आवाज निर्माण होतो. त्यामुळे वेगवेगळ्या स्वरांसाठी स्वरतंतूंचा ताण बदलणे आवश्यक असते.

आ. चंद्रावरील अंतराळवीरांचे बोलणे एकमेकांना प्रत्यक्ष ऐकू येऊ शकत नाही.

उत्तर – ध्वनीच्या प्रसारणासाठी माध्यम (हवा, पाणी किंवा घन पदार्थ) आवश्यक असते. चंद्रावर वातावरण नसल्याने तेथे ध्वनी लहरींना प्रसारित होण्यासाठी कोणतेही माध्यम उपलब्ध नाही. त्यामुळे अंतराळवीर एकमेकांचे बोलणे ऐकू शकत नाहीत.

इ. ध्वनीतरंगाचे हवेतून एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणाकडे प्रसारण होण्यासाठी त्या हवेचे एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी वहन होण्याची आवश्यकता नसते.

उत्तर – ध्वनी तरंग हवेत संपीडन (Compression) आणि विरलन (Rarefaction) निर्माण करत पुढे सरकतात. मात्र, हवेतील रेणू स्वतः जागेवरच कंप पावतात आणि पुढे जात नाहीत. त्यामुळे हवेचे एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी जाण्याची गरज पडत नाही.

3. गिटारसारख्या तंतूवाद्यातून आणि बासरीसारख्या फुंकवाद्यातून वेगवेगळ्या स्वरांची निर्मिती कशी होते?

उत्तर –

• गिटारसारखी तंतूवाद्ये: गिटारमध्ये तारा वेगवेगळ्या लांबीच्या आणि ताणाच्या असतात. बोटांनी तारेला ताण देऊन किंवा कमी-जास्त करून ध्वनीच्या वारंवारितीमध्ये बदल केला जातो. त्यामुळे वेगवेगळे स्वर निर्माण होतात.
• बासरीसारखी फुंकवाद्ये: बासरीच्या छिद्रांवर बोटांचे दाब कमी-जास्त करून बासरीतील हवेच्या स्तंभाची लांबी बदलली जाते. हवेच्या स्तंभाची लांबी मोठी असल्यास कमी वारंवारितीचा (खालच्या पट्टीचा) स्वर निर्माण होतो, तर लांबी कमी असल्यास उच्च वारंवारितीचा (उंच पट्टीचा) स्वर निर्माण होतो.

4. मानवी स्वरयंत्रापासून आणि ध्वनिक्षेपकापासून ध्वनी कसा निर्माण होतो?

• मानवी स्वरयंत्र: मानवी घशात स्वरयंत्र (Larynx) असते, ज्यामध्ये दोन स्वरतंतू (Vocal Cords) असतात. जेव्हा फुफ्फुसातून येणारी हवा स्वरतंतूंमधून जाते, तेव्हा ते कंप पावतात आणि ध्वनी निर्माण होतो. स्वरतंतूंवरील ताण कमी-जास्त करून वेगवेगळे स्वर काढता येतात.
• ध्वनिक्षेपक: ध्वनिक्षेपकात स्थायी चुंबक (Permanent Magnet) आणि विद्युत कुंतल (Electric Coil) असते. जेव्हा कुंतलातून विद्युत प्रवाह जातो, तेव्हा तो चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो, ज्यामुळे कुंतल मागे-पुढे हालते. या हालचालीमुळे ध्वनिक्षेपकाचा पडदा कंप पावतो आणि ध्वनी निर्माण होतो.

5. ‘ध्वनीच्या प्रसारणासाठी माध्यमाची गरज असते.’ हे सिद्ध करण्यासाठी प्रयोग आकृतीसह स्पष्ट करा.

उत्तर – प्रयोग:

• एक काचेची हंडी (Bell Jar) घ्या आणि त्यामध्ये विद्युत घंटा (Electric Bell) ठेवा. ही हंडी निर्वात पंपाशी (Vacuum Pump) जोडलेली असते.

प्रयोगाची प्रक्रिया:

1. सुरुवातीला हंडीमध्ये हवा असते, तेव्हा घंटीचा आवाज स्पष्ट ऐकू येतो.
2. निर्वात पंप चालू केल्यावर हंडीतील हवा कमी होऊ लागते, आणि आवाज मंद होत जातो.
3. हवा पूर्णतः काढून टाकल्यास घंटी वाजत असली तरी तिचा आवाज ऐकू येत नाही.

6. योग्य जोड्या जुळवा.