পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে,
শব্দের কম্পাঙ্ক, $f = 660\text{ Hz}$
বাতাসে শব্দের বেগ, $v_a = 330\text{ m/s}$

বাতাসে শব্দের তরঙ্গদৈর্ঘ্য,
$\lambda_a = \frac{v_a}{f} = \frac{330}{660} = 0.5\text{ m}$

বায়ু ও পানিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্য $1.85\text{ m}$। পানিতে শব্দের বেগ বাতাসের চেয়ে বেশি হওয়ায় পানিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হবে।
অতএব, পানিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য,
$\lambda_w = \lambda_a + 1.85\text{ m} = 0.5 + 1.85 = 2.35\text{ m}$

পানিতে শব্দের বেগ,
$v_w = f \lambda_w = 660 \times 2.35 = 1551\text{ m/s}$

সমুদ্রপৃষ্ঠ হতে বায়ুতে $1\text{ km} = 1000\text{ m}$ উচ্চতায় পৌঁছাতে শব্দের প্রয়োজনীয় সময়,
$t_a = \frac{1000}{330} = 3.0303\text{ s}$

শব্দ তরঙ্গটির মোট সময় লাগে $t = 3.33\text{ s}$।
অতএব, সমুদ্রের তলদেশ হতে সমুদ্রপৃষ্ঠে আসতে প্রয়োজনীয় সময়,
$t_w = t - t_a = 3.33 - 3.0303 = 0.2997\text{ s}$

সুতরাং, সমুদ্রের তলদেশের গভীরতা,
$d = v_w \times t_w = 1551\text{ m/s} \times 0.2997\text{ s} \approx 464.83\text{ m}$ (বা $465.3\text{ m}$)

অতএব, শব্দের উৎসটি সমুদ্রের তলদেশে প্রায় $465\text{ m}$ গভীরে অবস্থান করবে।