ध्वनीचा वेग काय आहे आणि त्यांनी तो कसा शोधला?

अनेक वर्षांपासून तत्त्ववेत्त्यांनी विचारले, 'जंगलात झाड पडले आणि ते ऐकायला कोणी नसेल, तर त्याचा आवाज येतो का?' शास्त्रज्ञांनी या प्रश्नाचे उत्तर दिले आणि तो आवाज किती वेगाने जातो हे शोधून काढले. त्या वेगाची गणना करणे वाटते तितके सोपे नव्हते. प्रकाशाच्या वेगाच्या विपरीत, ध्वनीचा वेग स्थिर नसतो आणि भिन्न चलने तो किती वेगाने प्रवास करतो हे बदलतात. शास्त्रज्ञांनी चिकाटी ठेवली आणि आता ध्वनी कसे कार्य करते ते समजले, मग तो सोप्रानोचा आवाज असो किंवा झाड जमिनीवर आपटले.

ध्वनी म्हणजे काय?

ध्वनी ही कंपनांनी निर्माण झालेली ऊर्जा आहे. जेव्हा वस्तू कंपन करतात, तेव्हा ते त्यांच्या सभोवतालचे कण कंपन करतात, ज्यामुळे अधिक कण कंपन करतात. ही ध्वनी लहरी आहे. उदाहरणार्थ, एखादे झाड जमिनीवर पडले तर त्याच्या लँडिंगमुळे होणारी कंपने ध्वनी लहरी निर्माण करतात. ऊर्जा संपेपर्यंत ध्वनी लहरी चालू राहतात आणि जर कान तरंगाच्या मर्यादेत असतील तर ते खरोखरच ऐकू येतात.

gta v pc चीट कोड

ध्वनीचा वेग किती आहे?

ध्वनीच्या वेगाबद्दल बोलत असताना, बहुतेक लोक वेगवान ध्वनी लहरी हवेतून प्रवास करतात. 68 अंश फॅरेनहाइट तापमानात, कोरड्या वातावरणात, आवाजाचा वेग सुमारे 767 मैल प्रति तास असतो. वेग वेगवेगळ्या तापमानात बदलतो आणि हवेत असलेल्या वायूंनुसार देखील बदलतो.

स्ट्रिंग्सचा नियम

6व्या शतकात, तत्त्वज्ञानी, गणितज्ञ आणि गीतकार, पायथागोरस यांनी ध्वनी कार्य करण्याच्या पद्धती तपासण्यात वेळ घालवला. लोहाराच्या दुकानात वेगवेगळ्या आकाराचे हातोडे ज्या प्रकारे वेगवेगळे टोन तयार करतात ते पाहून त्यांच्या आवाजावरील कामाला प्रेरणा मिळाली, अशी आख्यायिका आहे. त्याच्या लियरच्या स्ट्रिंगच्या लांबीचा प्रयोग केल्याने त्याची वारंवारता स्ट्रिंगच्या लांबीच्या व्यस्त प्रमाणात असते असा शोध त्याला प्रेरित झाला असण्याची शक्यता जास्त आहे. हा तारांचा पहिला नियम म्हणून ओळखला जातो आणि ध्वनी लहरींबद्दल प्रथम रेकॉर्ड केलेले काही काम आहे.

सर आयझॅक न्यूटन

सर आयझॅक न्यूटन यांनी ध्वनीचा वेग प्रकाशित करणारे पहिले होते. ट्रिनिटी कॉलेजमधील कॉलोनेडमध्ये उभे राहून, न्यूटनने टाळ्या वाजवल्या आणि आवाज त्याच्या कानात परत येण्यासाठी किती वेळ लागला हे मोजले. आधुनिक मोजमाप उपकरणांशिवाय, तो वेळ मोजण्यासाठी पेंडुलमवर अवलंबून राहिला. प्रिन्सिपिया मॅथेमॅटिकामध्ये प्रकाशित झालेली त्याची आकडेवारी सुमारे 15 टक्क्यांनी कमी होती. न्यूटनने विकसित केलेले सूत्र पियरे-सायमन लॅपलेस यांनी सुधारले होते आणि ते न्यूटन-लॅप्लेस समीकरण म्हणून ओळखले जाते.

बंदुकीच्या गोळ्यांनी आवाजाचा वेग मोजणे

1700 च्या सुरुवातीस, आदरणीय विल्यम डरहम यांनी ध्वनीचा वेग मोजण्यासाठी प्रयोग केले. तो दुर्बिणीसह टॉवरमध्ये उभा असताना, सहाय्यकांनी अनेक स्थानिक खुणांवर बंदुकीतून गोळ्या झाडल्या. डरहमने बंदुकीच्या गोळीचा फ्लॅश पाहिला आणि त्याला आवाज ऐकायला किती वेळ लागला हे मोजण्यासाठी पेंडुलमचा वापर केला. त्याला अंतर्भूत अंतर माहित असल्याने, ध्वनीचा वेग मोजला जाऊ शकतो आणि तो सर्वात जुना वाजवी अचूक अंदाज मानला जातो.

Kundt's Tube ने ध्वनीचा वेग मोजणे

ऑगस्ट कुंडट यांनी 1866 मध्ये कुंडटच्या नळीचा शोध लावला. उपकरणामध्ये एक पारदर्शक नळी असते ज्यामध्ये थोड्या प्रमाणात बारीक पावडर असते. जेव्हा ट्यूबच्या एका टोकाला ध्वनी निर्माण होतो, तेव्हा पावडर ध्वनी लहरींद्वारे हलविली जाते. ते तरंगलांबीवर अवलंबून, ट्यूबमध्ये समान अंतरावर स्थिर होते. पावडरच्या ढिगाऱ्यांमधील अंतर मोजल्याने आवाजाचा वेग मोजता येतो. कुंडटची नळी वेगवेगळ्या वायूंनी भरल्याने ध्वनीचा वेग वेगवेगळ्या माध्यमांमध्ये मोजता येतो.

मायक्रोफोनने ध्वनीचा वेग मोजणे

आज ध्वनीचा वेग मोजण्याचा सर्वात सोपा मार्ग म्हणजे दोन मायक्रोफोन वापरणे. मूळ संकल्पना डरहमच्या शॉटगन सारखीच आहे, परंतु स्टॉपवॉच आणि वेगवान रेकॉर्डिंग उपकरणे ध्वनी स्रोत आणि मापन यंत्रामध्ये कमी अंतर ठेवू शकतात. शॉटगनच्या स्फोटापेक्षाही आवाज मऊ असू शकतो.

उंचीचे परिणाम

ध्वनीच्या वेगावर तापमानाचा सर्वात मोठा प्रभाव पडतो. कोणत्याही आदर्श वायूमध्ये, स्थिर रचना असलेल्या, ध्वनीचा वेग पूर्णपणे तापमानावर अवलंबून असतो. तापमान कमी झाल्यामुळे ध्वनी मंदावतो, म्हणजे उच्च उंचीवर ध्वनी लहरी अधिक हळूहळू हलतात. म्हणूनच ध्वनीचा सामान्य वेग समुद्रसपाटीवर मोजला जातो आणि तो विशिष्ट तापमानावर आधारित असतो.

शेक्सपियरची कोणती दोन नाटके सर्वात महान किंवा प्रसिद्ध मानली जातात

वेगवेगळ्या पदार्थांमध्ये आवाज

कणांच्या कंपनाने ध्वनी निर्माण होत असल्याने त्याला पुढे जाण्यासाठी माध्यमाची आवश्यकता असते. याचा अर्थ असा होतो की व्हॅक्यूममध्ये आवाज नसतो, परंतु याचा अर्थ असा होतो की आवाज हवेशिवाय इतर पदार्थांमधून फिरू शकतो. किंबहुना, ध्वनी वायूंमधून सर्वात मंद गतीने फिरतो. ते पाण्यात चारपट जास्त आणि लोखंडातून १५ पट वेगाने फिरते.

ध्वनी अडथळा तोडणे

जरी सुरुवातीच्या वैमानिक अभियंत्यांचा असा विश्वास होता की आवाजाचा वेग हा एक अडथळा आहे जो ओलांडणे अशक्य आहे, मानवनिर्मित वस्तूंनी शतकांपूर्वी प्रथम तो तोडला. बुलव्हीपमधून ऐकू येणारा क्रॅक हा एक ध्वनिलहरी आहे आणि अगदी सुरुवातीच्या गोळ्या ध्वनीच्या वेगापेक्षा वेगाने प्रवास करतात. 1947 मध्ये चक येगर हे 1947 मध्ये लेव्हल फ्लाइटमध्ये आवाजापेक्षा वेगाने उड्डाण करणारे पहिले व्यक्ती बनले. 2012 मध्ये, फेलिक्स बॉमगार्टनर 120,000 फुटांवरून पॅराशूट करून वाहनाशिवाय आवाजापेक्षा वेगाने प्रवास करणारे पहिले व्यक्ती बनले.