অনুনাদ বায়ুস্তম্ভের সাহায্যে বাতাসে শব্দের বেগ নির্ণয়⁠‌‌‌​​‌​‌‌‌‌‌‌​‌​​‌​​‌‌‌‌​‌​​​​​​‌‌​​‌​‌‌⁠

পরীক্ষণের নাম

অনুনাদ বায়ুস্তম্ভের সাহায্যে বাতাসে শব্দের বেগ নির্ণয়

তত্ত্ব ও সূত্র

এক মুখ বন্ধ নলে বায়ুস্তম্ভের দৈর্ঘ্য বদলালে সুরশলাকার কম্পাঙ্কের সমান হলে জোরালো শব্দ (অনুনাদ) হয়। প্রথম অনুনাদে l₁ + e = λ/4, দ্বিতীয়তে l₂ + e = 3λ/4। তাই λ = 2(l₂ − l₁) এবং v = fλ।

λ = 2 (l₂ − l₁)

v = f λ = 2f (l₂ − l₁)

প্রান্ত সংশোধন e = (l₂ − 3l₁) / 2

যন্ত্রপাতি

অনুনাদ নল (পানির জলাধারসহ); জানা কম্পাঙ্কের সুরশলাকা (যেমন 512 Hz); রাবার প্যাড; মিটার স্কেল; থার্মোমিটার।

কার্যপদ্ধতি

1. নলে পানির তল ওপরের দিকে রেখে সুরশলাকা রাবার প্যাডে আঘাত করে নলের মুখে ধরো।
2. জলাধার নামিয়ে পানির তল ধীরে ধীরে নামাও; যেখানে শব্দ সবচেয়ে জোরালো হয় সেখানে থামো। নলের মুখ থেকে পানির তলের দূরত্ব l₁ মাপো।
3. আরও নামিয়ে দ্বিতীয় জোরালো শব্দের অবস্থান l₂ বের করো।
4. প্রতিটি অবস্থান ওপর থেকে নিচে এবং নিচ থেকে ওপরে এসে ২ বার করে বের করে গড় নাও।
5. ঘরের তাপমাত্রা লেখো এবং v হিসাব করো।

পর্যবেক্ষণ ও উপাত্ত ছক

অনুনাদ দৈর্ঘ্যের ছক (f = 512 Hz)

ছকের পাঠগুলো নমুনা; খাতায় নিজের পাওয়া পাঠ লিখবে।

হিসাব

ফলাফল

ঘরের তাপমাত্রায় বাতাসে শব্দের বেগ 342 m/s (প্রায়)। প্রান্ত সংশোধন 0.9 cm।

সতর্কতা

1. সুরশলাকা শক্ত কিছুতে নয়, রাবার প্যাডে আঘাত করবে।
2. সুরশলাকার বাহু নলের মুখে নলের সাথে লম্বভাবে, না ছুঁয়ে ধরবে।
3. অনুনাদ বিন্দু দুই দিক থেকে এসে নিশ্চিত করবে।

সম্ভাব্য ভাইভা প্রশ্ন

1. অনুনাদ কাকে বলে? কোনো বস্তুর স্বাভাবিক কম্পাঙ্ক বাইরের পর্যাবৃত্ত বলের কম্পাঙ্কের সমান হলে বস্তুটি সর্বোচ্চ বিস্তারে কাঁপে, একে অনুনাদ বলে।
2. প্রান্ত সংশোধন কী এবং কেন লাগে? নলের খোলা মুখের একটু বাইরে সুস্পন্দ বিন্দু তৈরি হয়, তাই কার্যকর দৈর্ঘ্য একটু বেশি। এই বাড়তি দৈর্ঘ্যকে প্রান্ত সংশোধন বলে; e ≈ 0.3D।
3. তাপমাত্রা বাড়লে শব্দের বেগ কেমন হয়? বাড়ে; প্রতি 1°C-এ প্রায় 0.6 m/s।
4. দুটি অনুনাদ দৈর্ঘ্য নিলে প্রান্ত সংশোধন বাদ যায় কেন? l₂ − l₁ = λ/2 সমীকরণে e কেটে যায়।
5. বন্ধ নলে কোন সমমেল পাওয়া যায়? শুধু বিজোড় সমমেল (১ম, ৩য়, ৫ম…)।