পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শব্দ হলো এক প্রকার শক্তি, যা কোনো কম্পনশীল বস্তু থেকে উৎপন্ন হয়ে জড় মাধ্যমের মধ্য দিয়ে তরঙ্গের আকারে সঞ্চালিত হয়ে আমাদের কানে শ্রবণের অনুভূতি জন্মায়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তীক্ষ্ণতা ও কম্পাঙ্ক এক নয়।

   কম্পাঙ্ক হলো একটি ভৌত রাশি, যা প্রতি সেকেন্ডে কোনো কম্পনশীল কণার পূর্ণ স্পন্দন সংখ্যাকে বোঝায়। এটি উৎসের বৈশিষ্ট্যের ওপর নির্ভর করে এবং পরিমাপযোগ্য। অন্যদিকে, তীক্ষ্ণতা হলো শব্দের এমন একটি মানসিক বা শারীরবৃত্তীয় অনুভূতি (শ্রবণগত বৈশিষ্ট্য), যার সাহায্যে সুরযুক্ত ভারী বা মোটা শব্দ থেকে তীক্ষ্ণ বা চিকন শব্দকে পৃথক করা যায়। তীক্ষ্ণতা কম্পাঙ্কের ওপর প্রধানত নির্ভর করলেও এটি ব্যক্তির শ্রবণক্ষমতা ও শব্দের তীব্রতার ওপরও কিছুটা নির্ভরশীল। সুতরাং, এরা একই রাশি নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   ফার্মের প্রাথমিক শব্দের তীব্রতা, $I_1 = 3.2 \times 10^{-4} \text{ W m}^{-2}$
   শব্দের প্রমাণ তীব্রতা, $I_0 = 10^{-12} \text{ W m}^{-2}$

   আমরা জানি, শব্দের তীব্রতা লেভেল (বেল এককে),
   $\beta_1 = \log_{10}\left(\frac{I_1}{I_0}\right) \text{ Bel}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $\beta_1 = \log_{10}\left(\frac{3.2 \times 10^{-4}}{10^{-12}}\right)$
   $\Rightarrow \beta_1 = \log_{10}(3.2 \times 10^8)$
   $\Rightarrow \beta_1 = \log_{10}(3.2) + 8 = 0.505 + 8 = 8.505 \text{ Bel}$

   অতএব, ফার্মটির তীব্রতা লেভেল ছিল $8.505 \text{ Bel}$ (বা $85.05 \text{ dB}$)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মুরগির সংখ্যা বৃদ্ধির ফলে ফার্মে শব্দের তীব্রতা এবং তীব্রতা লেভেল বৃদ্ধি পেয়ে শব্দদূষণ ঘটাবে।

   প্রাথমিক মুরগির সংখ্যা, $n_1 = 400$
   বর্তমান মুরগির সংখ্যা, $n_2 = 2400$
   প্রাথমিক তীব্রতা, $I_1 = 3.2 \times 10^{-4} \text{ W m}^{-2}$

   যদি প্রতিটি মুরগির শব্দ নির্গমনের হার সমান হয়, তবে তীব্রতা মুরগির সংখ্যার সমানুপাতিক ($I \propto n$) হবে।
   সুতরাং, পরিবর্তিত তীব্রতা,
   $I_2 = I_1 \times \frac{n_2}{n_1} = 3.2 \times 10^{-4} \times \frac{2400}{400} = 3.2 \times 10^{-4} \times 6 = 1.92 \times 10^{-3} \text{ W m}^{-2}$

   পরিবর্তিত তীব্রতা লেভেল (ডেসিবেলে),
   $\beta_2 = 10 \log_{10}\left(\frac{I_2}{I_0}\right) = 10 \log_{10}\left(\frac{1.92 \times 10^{-3}}{10^{-12}}\right) = 10 \log_{10}(1.92 \times 10^9) \approx 10 \times 9.283 = 92.83 \text{ dB}$

   বিশ্লেষণ:
   মানবদেহের সহনশীল শব্দের সর্বোচ্চ নিরাপদ মাত্রা সাধারণত $60 \text{ dB}$ থেকে $70 \text{ dB}$। এর চেয়ে বেশি, বিশেষত $80 \text{ dB}$-এর বেশি মাত্রার শব্দ দীর্ঘ সময় চললে তা মারাত্মক শব্দদূষণের সৃষ্টি করে।
   উদ্দীপকের ফার্মটিতে শব্দের তীব্রতা লেভেল $92.83 \text{ dB}$-এ পৌঁছেছে, যা মানবদেহের কানের ক্ষতি, মাথাব্যথা, মেজাজ খিটখিটে হওয়া, উচ্চ রক্তচাপ এবং এমনকি স্থায়ী বধিরতার ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। একই সাথে পোল্ট্রিফার্মের মুরগিগুলোর মধ্যে অতিরিক্ত শব্দে উত্তেজনা, ডিম উৎপাদন হ্রাস ও স্বাস্থ্যহানি ঘটতে পারে।