NCERT Solution for Class 9 Science Chapter 11 Sound ध्वनि
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Question 1:
How does the sound produced by a vibrating object in a medium reach your ear?
किसी माध्यम में ध्वनि द्वारा उत्पन्न विक्षोभ आपके कानों तक कैसे पहुँचता है?
Answer
When an object vibrates, it sets the particles of the medium around it in motion. These particles then collide with neighbouring particles and transfer the energy. This process continues in the form of a wave through the medium and reaches our ear, making the eardrum vibrate and producing sound.
जब कोई वस्तु कंपन करती है, तो वह अपने आसपास के माध्यम के कणों को गति में लाती है। ये कण अपने पड़ोसी कणों से टकराते हैं और ऊर्जा को आगे बढ़ाते हैं। यह प्रक्रिया तरंग के रूप में माध्यम में फैलती है और हमारे कानों तक पहुँचती है, जिससे हमारे कान का पर्दा कंपन करता है और हम ध्वनि को सुनते हैं।
Question 2:
Explain how sound is produced by your school bell.
आपके विद्यालय की घंटी, ध्वनि कैसे उत्पन्न करती है?
Answer
When the bell continues to move forward and backward, it creates a series of compressions and rarefactions making production of sound.
जब घंटी लगातार आगे तथा पीछे की ओर गति करती है, तो ध्वनि उत्पन्न करने के लिए संपीडन और विरलन की एक श्रेणी बन जाती है|
Question 3:
Why are sound waves called mechanical waves?
ध्वनि तरंगों को यांत्रिक तरंगें क्यों कहते हैं?
Answer
Sound waves needs material medium to propagate therefore, they are called mechnical waves. Sound waves propagate through a medium because of theinteraction of the particles present in that medium.
ध्वनि तरंगों के संचरण के लिए किसी माध्यम जैसे- वायु, जल, स्टील आदि की आवश्यकता होती है, इसलिए वे यांत्रिक तरंगें भी कहलाते हैं| ध्वनि तरंगों का संचरण माध्यम में होता है क्योंकि उसी माध्यम में कणों का संपर्क उपस्थित रहता है|
Question 4: Suppose you and your friend are on the moon. Will you be able to hear any sound produced by your friend?
मान लीजिए आप अपने मित्र के साथ चंद्रमा पर गए हुए हैं| क्या आप अपने मित्र द्वारा उत्पन्न ध्वनि को सुन पाएँगे?
Answer
No, because sound waves needs a medium through which they can propagate. Since there is no material medium on the moon due to absence of atmosphere, you cannot hear any sound on the moon.
नहीं, क्योंकि ध्वनि तरंगों के संचरण के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता होती है| चूँकि वायुमंडल की अनुपस्थिति के कारण चंद्रमा पर कोई माध्यम नहीं है, इसलिए आपको चंद्रमा पर कोई आवाज नहीं सुन सकते हैं|
NCERT Solutions of Class 9 Science Ch-11 Sound
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Question 1:
Which wave property determines (a) loudness, (b) pitch?
तरंग का कौन-सा गुण निम्नलिखित को निर्धारित करता है? (a) प्रबलता (b) तारत्व|
Answer
(a) Amplitude
(b) Frequency
(a) आयाम
(b) आवृत्ति
Question 2:
Guess which sound has a higher pitch: guitar or car horn?
अनुमान लगाइए कि निम्न में से किस ध्वनि का तारत्व अधिक है? (a) गिटार (b) कार का हॉर्न |
Answer
Guitar has a higher pitch than car horn, because sound produced by the strings of guitar has high frequency than that of car horn. High the frequency higher is the pitch.
कार की तुलना में गिटार में ध्वनि का तारत्व अधिक है क्योंकि कार की अपेक्षा गिटार के तार द्वारा उत्पन्न ध्वनि की आवृत्ति अधिक होती है| अधिक आवृत्ति के कारण ध्वनि की तारत्व अधिक होती है|
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Question 1:
What are wavelength, frequency, time period and amplitude of a sound wave?
किसी ध्वनि तरंग की तरंगदैर्ध्य, आवृत्ति, आवर्त काल तथा आयाम से क्या अभिप्राय है?
Answer
(1) Wavelength: The distance between two consecutive compressions or two consecutive rarefactions is known as the wavelength. Its SI unit is metre (m).
(2) Frequency: The number of complete oscillations per second is known as the frequency of a sound wave. It is measured in hertz (Hz).
(3) Time period : The time period is defined as the time required to produce one complete cycle of a sound wave.
(4) Amplitude: The maximum height reached by the crest or trough of a sound wave is called its amplitude.
(1) तरंगदैर्ध्य– दो क्रमागत संपीडनों अथवा दो क्रमागत विरलनों के बीच की दूरी तरंगदैर्ध्य कहलाती है| इसका SI मात्रक मीटर (m) है|
(2) आवृत्ति- एकांक समय में दोलनों की कुल संख्या ध्वनि तरंग की आवृत्ति कहलाती है| इसका SI मात्रक हर्ट्ज़ (Hz) है|
(3) आवर्त काल- एक माध्यम में घनत्व के एक संपूर्ण दोलन में लिया गया समय ध्वनि तरंग का आवर्त काल कहलाता है| इसका SI मात्रक सेकंड है|
(4) आयाम – किसी माध्यम में मूल स्थिति के दोनों ओर अधिकतम विक्षोभ को तरंग का आयाम कहते हैं|
Question 2:
How are the wavelength and frequency of a sound wave related to its speed?
किसी ध्वनि की तरंगदैर्ध्य तथा आवृत्ति उसके वेग से किस प्रकार संबंधित है?
Answer
Speed, wavelengh, and frequency of a sound wave are related by the followwavelengthing equation:
Speed (v) = Wavelength (λ) x Frequency (ν)
v = λ x ν
किसी ध्वनि की तरंगदैर्ध्य तथा आवृत्ति उसके वेग से निम्नलिखित समीकरण द्वारा संबंधित है :
वेग (v) = तरंगदैर्ध्य (λ) × आवृत्ति (v)
v = λ × ν
Question 3:
Calculate the wavelength of a sound wave whose frequency is 220 Hz and speed is 440 m/s in a given medium.
किसी दिए हुए माध्यम में एक ध्वनि तरंग की आवृत्ति 220 Hz तथा वेग 440 m/s है| इस तरंग की तरंगदैर्ध्य की गणना कीजिए|
Answer
Frequency of the sound wave, ν= 220 Hz
Speed of the sound wave, v = 440 m s-1
For a sound wave,
Speed = Wavelength x Frequencyv = λ x ν
∴ λ= v / ν = 440 / 220 = 2m
Hence, the wavelength of the sound wave is 2 m.
ध्वनि तरंग की आवृत्ति, ν = 220 Hz
ध्वनि तरंग का वेग, v = 440 m/s
ध्वनि तरंग के लिए,
वेग = तरंगदैर्ध्य × आवृत्ति
v = λ × ν
λ = v/v
= 440 / 220 = 2m
इस प्रकार ध्वनि तरंग की तरंगदैर्ध्य 2 में है|
Question 4:
A person is listening to a tone of 500 Hz sitting at a distance of 450 m from the source of the sound. What is the time interval between successive compressions from the source?
किसी ध्वनिस्रोत से 450 m दूरी पर बैठा हुआ कोई मनुष्य 500 Hz की ध्वनि सुनता है| स्रोत से मनुष्य के पास तक पहुँचने वाले दो क्रमागत संपीडनों में कितना समय अंतराल होगा?
Answer
The time interval between two successive compressions is equal to the time period of the wave. This time period is reciprocal of the frequency of the wave and is given by the relation:T= 1 / Frequency = 1/ 500 = 0.002 s
दो क्रमागत संपीडनों का समय अंतराल तरंग के आवर्त काल के बराबर होता है| ध्वनि की आवृत्ति तथा आवर्त काल एक दूसरे के पारस्परिक होते हैं, जिनके संबंध को निम्न प्रकार व्यक्त किया जाता है :
T = 1/आवृत्ति = 1/500 = 0.002 s
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Question 1:
Distinguish between loudness and intensity of sound.
ध्वनि की प्रबलता तथा तीव्रता में अंतर बताइए|
Answer
Intensity of a sound wave is defined as the amount of sound energy passing through a unit area per second. Loudness is a measure of the response of the ear to the sound. The loudness of a sound is defined by its amplitude. The amplitude of a sound decides its intensity, which in turn is perceived by the ear as loudness.
प्रबलता ध्वनि के लिए कानों की संवेदनशीलता की माप है| किसी एकांक क्षेत्रफल से एक सेकंड में गुजरने वाली ध्वनि ऊर्जा को ध्वनि की तीव्रता कहते हैं| ध्वनि की तीव्रता को उसके आयाम द्वारा परिभाषित किया जाता है| ध्वनि का आयाम उसके तीव्रता को निर्धारित करता है जो कानों द्वारा प्रबलता के रूप में अनुभव किया जाता है|
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Page No. 133
Question 1:
In which of the three media, air, water or iron, does sound travel the fastest at a particular temperature?
वायु, जल या लोहे में से किस माध्यम में ध्वनि सबसे तेज चलती है?
Answer
The speed of sound depends on the nature of the medium. Sound travels the fastest in solids. Its speed decreases in liquids and it is the slowest in gases. Therefore, for a given temperature, sound travels fastest in iron.
ध्वनि की चाल माध्यम की प्रकृति पर निर्भर करती है| ध्वनि ठोस में सबसे तेज चलती है| इसकी चाल द्रव में घट जाती है तथा गैस में सबसे कम होती है| इसलिए दिए गए माध्यमों में ध्वनि लोहे से सबसे तेज चलती है|
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Question 1:
An echo is heard in 3 s. What is the distance of the reflecting surface from the source, given that the speed of sound is 342 m s–1?
कोई प्रतिध्वनि 3 s पश्चात् सुनाई देती है| यदि ध्वनि की चाल 342 ms-1 हो तो स्रोत तथा परावर्तक सतह के बीच कितनी दूरी होगी?
Answer
Speed of sound, v = 342 m s−1
Echo returns in time, t = 3 s
Distance travelled by sound = v × t = 342 × 3 = 1026 m
In the given time interval, sound has to travel a distance that is twice the distance of the reflecting surface and the source.
Hence, the distance of the reflecting surface from the source= 1026 / 2 m = 513 m.
ध्वनि की चाल, v = 342 ms-1
प्रतिध्वनि में लगा समय, t = 3 s
ध्वनि द्वारा तय की गई दूरी = v × t = 342 × 3 = 1026 m
दिए गए समय अंतराल में, ध्वनि को परावर्तक सतह तथा स्रोत से दोगुनी दूरी तय करनी पड़ेगी|
इसलिए स्रोत तथा परावर्तक सतह के बीच की दूरी = 1026/2 m = 513 m
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Question 1:
Why are the ceilings of concert halls curved?
कंसर्ट हॉल की छतें वक्राकार क्यों होती हैं?
Answer
Ceilings of concert halls are curved so that sound after reflection (from the walls) spreads uniformly in all directions.
कंसर्ट हॉल की छतें वक्राकार होती हैं जिससे कि परावर्तन के पश्चात् ध्वनि समान रूप से हॉल के सभी भागों में पहुँच जाए|
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Question 1:
What is the audible range of the average human ear?
सामान्य मनुष्य के कानों के लिए श्रव्यता परास क्या है?
Answer
The audible range of an average human ear lies between 20 Hz to 20,000 Hz.
सामान्य मनुष्य के कानों के लिए श्रव्यता परास 20 हर्ट्ज़ (Hz) से 20,000 हर्ट्ज़ (Hz) होती है|
Question 2:
What is the range of frequencies associated with
(a) Infrasound?
(b) Ultrasound?
निम्न से संबंधित आवृत्तियों का परास क्या है?
(a) अवश्रव्य ध्वनि
(b) पराध्वनि
Answer
(a) Infrasound has frequencies less than 20 Hz.
(b) Ultrasound has frequencies more than 20,000 Hz.
(a) अवश्रव्य ध्वनि का परास 20 हर्ट्ज़ से कम होता है|
(b) पराध्वनि का परास 20,000 हर्ट्ज़ से अधिक होता है|
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Page No. 138 Exercise
Question 1:
What is sound and how is it produced?
ध्वनि क्या है और यह कैसे उत्पन्न होती है?
Answer
Sound is a form of eneergy which gives the sensation of hearing. It is produced by the vibrations caused in air by vibrating objects.
ध्वनि ऊर्जा का एक रूप है जो हमारे कानों में श्रवण का संवेदन उत्पन्न करती है| यह कंपन करने वाली वस्तुओं द्वारा वायु में उत्पन्न स्पंद के कारण उत्पन्न होता है|
Question 2:
Describe with the help of a diagram, how compressions and rarefactions are produced in air near a source of sound.
एक चित्र की सहायता से वर्णन कीजिए कि ध्वनि के स्रोत के निकट वायु में संपीडन तथा विरलन कैसे उत्पन्न होते हैं|
Answer
When a vibrating body moves forward, it createsa region of high pressure in its vicinity. This region of high pressure is known as compressions. When it moves backward, it creates a region of low pressure in its vicinity. This region is known as a rarefaction. As the body continues to move forward and backwards, it produces a series of compressions and rarefactions. This is shown in below figure.
जब कोई कंपमान वस्तु आगे की ओर कंपन करती है, तो इसके आस-पास उच्च दाब का क्षेत्र उत्पन्न होता है| इस क्षेत्र को संपीडन कहते हैं| जब कंपमान वस्तु पीछे की ओर कंपन करती है तो एक निम्न दाब का क्षेत्र उत्पन्न होता है जिसे विरलन कहते हैं| जब वस्तु कंपन करती है अर्थात आगे और पीछे तेजी से गति करती है तो वायु में संपीडन और विरलन की एक श्रेणी बन जाती है| इसे चित्र में दिखाया गया है :
Question 3:
Why is sound wave called a longitudinal wave?
ध्वनि तरंगों की प्रकृति अनुदैर्ध्य क्यों है?
Answer
Sound wave is called longitudinal wave because it is produced by compressions and rarefactions in the air. The air particles vibrates parallel to the direction of propagation.
ध्वनि तरंगों की प्रकृति अनुदैर्ध्य होती है क्योंकि यह वायु में संपीडन तथा विरलन के कारण उत्पन्न होता है| इन तरंगों में माध्यम के कणों का विस्थापन विक्षोभ के संचरण की दिशा के समांतर होता है|
Question 4:
Which characteristic of the sound helps you to identify your friend by his voice while sitting with others in a dark room?
ध्वनि का कौन-सा अभिलक्षण किसी अन्य अँधेरे कमरे में बैठे आपके मित्र की आवाज पहचानने में आपकी सहायता करता है?
Answer
The quality or timber of sound enables us to identify our friend by his voice.
ध्वनि की गुणता अँधेरे कमरे में बैठे मित्र की आवाज पहचानने में हमारी सहायता करता है|
Question 5:
Flash and thunder are produced simultaneously. But thunder is heard a few seconds after the flash is seen, why?
तड़ित की चमक तथा गर्जन साथ-साथ उत्पन्न होते हैं| लेकिन चमक दिखाई देने के कुछ सेकंड पश्चात् गर्जन सुनाई देती है| ऐसा क्यों होता है?
Answer
The speed of sound (344 m/s) is less than the speed of light(3 x 108 m/s). Sound of thunder takes more time to reach the Earth as compared to light. Hence, a flash is seen before we hear a thunder.
ध्वनि की चाल (344 m/s) प्रकाश की चाल (3 × 108 m/s) से कम होती है| तड़ित के प्रकाश की तुलना में गर्जन को धरती तक पहुँचने में अधिक समय लगता है| इसलिए चमक दिखाई देने के कुछ सेकंड पश्चात् गर्जन सुनाई देती है|
Question 6:
A person has a hearing range from 20 Hz to 20 kHz. What are the typical wavelengths of sound waves in air corresponding to these two frequencies? Take the speed of sound in air as 344 m s–1.
किसी व्यक्ति का औसत श्रव्य परास 20 Hz से 20 kHz है| इन दो आवृत्तियों के लिए ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्ध्य ज्ञात कीजिए| वायु में ध्वनि का वेग 344 ms-1 लीजिए|
Answer
For a sound wave,
Speed = Wavelength x Frequencyv = λ x ν
Speed of sound in air = 344 m/s (Given)
(i) For, ν= 20 Hz
λ1= v/ν = 344/20 = 17.2 m
(ii) For, ν= 20000 Hz
λ2= v/ν = 344/20000 = 0.172 m
Hence, for humans, the wavelength range for hearing is 0.0172 m to 17.2 m.
ध्वनि तरंग के लिए , वेग = तरंगदैर्ध्य × आवृत्ति
वायु में ध्वनि का वेग = 344 m/s
(i) आवृत्ति, v = 20 Hz के लिए,
λ1 = v/ν = 344/20 = 17.2 m
(ii) आवृत्ति, v = 20 kHz
λ2 = v/ν = 344/20000 = 0.172 m
इस प्रकार व्यक्ति में श्रव्य परास की तरंगदैर्ध्य 0.172 m से 17.2 m है|
Question 7:
Two children are at opposite ends of an aluminium rod. One strikes the end of the rod with a stone. Find the ratio of times taken by the sound wave in air and in aluminium to reach the second child.
दो बालक किसी एलुमिनियम पाइप के दो सिरों पर है| एक बालक पाइप के एक सिरे से पत्थर से आघात करता है| दूसरे सिरे पर स्थित बालक तक वायु तथा एलुमिनियम से होकर जाने वाली ध्वनि तरंगों द्वारा द्वारा लिए गए समय का अनुपात ज्ञात कीजिए|
Answer
Velocity of sound in air= 346 m/s
Velocity of sound wwave in aluminium= 6420 m/s
Let length of rode be 1
Time taken for sound wave in air, t1= 1 / Velocity in air
Time taken for sound wave in Aluminium, t2= 1 / Velocity in aluminium
Therefore, t1 / t2 = Velocity in aluminium / Velocity in air = 6420 / 346 = 18.55 : 1
वायु में ध्वनि का वेग = 346 m/s
एलुमिनियम में ध्वनि का वेग = 6420 m/s
मान लें कि पाइप की लंबाई = 1m
वायु में ध्वनि तरंगों द्वारा लिया गया समय, t1= 1 / वायु में ध्वनि का वेग
एलुमिनियम में ध्वनि तरंगों द्वारा लिया गया समय, t2 = 1 / एलुमिनियम में ध्वनि का वेग
इस प्रकार, t1/t2 = एलुमिनियम में ध्वनि का वेग / वायु में ध्वनि का वेग = 6420/346 = 18.55 : 1
Question 8:
The frequency of a source of sound is 100 Hz. How many times does it vibrate in a minute?
किसी ध्वनि स्रोत की आवृत्ति 100 Hz है| एक मिनट में यह कितनी बार कंपन करेगा?
Answer
Frequency = 100 Hz (given)
This means the source of sound vibrates 100 times in one second.
Therefore, number of vibrations in 1 minute, i.e. in 60 seconds = 100 x 60 = 6000 times.
आवृत्ति = 100 Hz
इसका अर्थ है कि एक सेकंड में ध्वनि स्रोत 100 बार कंपन करता है|
इसलिए 1 मिनट में कंपन की संख्या, (60 सेकंड में) = 100 × 60 = 6000
Question 9:
Does sound follow the same laws of reflection as light does? Explain.
क्या ध्वनि परावर्तन के उन्हीं नियमों का पालन करती है जिनका कि प्रकाश की तरंगें करती हैं? इन नियमों को बताइए|
Answer
Sound follows the same laws of reflection as light does. The incident sound wave and the reflected sound wave make the same angle with the normal to the surface at the point of incidence. Also, the incident sound wave, the reflected sound wave, and the normal to the point of incidence all lie in the same plane.
प्रकाश की भाँति ध्वनि भी परावर्तन के उन्हीं नियमों का पालन करती है| परावर्तक सतह पर खींचे गए अभिलंब तथा ध्वनि के आपतन होने की दिशा के बीच बने कोण आपस में बराबर होते हैं और ये तीनों दिशाएँ एक ही तल में होती है|
Question 10:
When a sound is reflected from a distant object, an echo is produced. Let the distance between the reflecting surface and the source of sound production remains the same. Do you hear echo sound on a hotter day?
ध्वनि का एक स्रोत किसी परावर्तक सतह के सामने रखने पर उसके द्वारा प्रदत्त ध्वनि तरंग की प्रतिध्वनि सुनाई देती है| यदि स्रोत तथा परावर्तक सतह की दूरी स्थिर रहे तो किस दिन प्रतिध्वनि अधिक शीघ्र सुनाई देगी-(i) जिस दिन तापमान अधिक हो? (ii) जिस दिन तापमान कम हो?
Answer
An echo is heard when the time for the reflected sound is heard after 0.1 s
Time Taken= Total Distance / Velocity
On a hotter day, the velocity of sound is more. If the time taken by echo is less than 0.1 sec it will not be heard.
परावर्तित ध्वनि सुनने के 0.01 सेकंड के बाद प्रतिध्वनि सुनाई देती है|
लिया गया समय = कुल दूरी / वेग
अधिक तापमान वाले दिन में ध्वनि का वेग अधिक होता है| यदि प्रतिध्वनि द्वारा लिया गया समय 0.01 सेकंड से कम हो तो यह नहीं सुनाई देगी|
Question 11:
Give two practical applications of reflection of sound waves.
ध्वनि तरंगों के परावर्तन के दो व्यावहारिक उपयोग लिखिए|
Answer
Two practical applications of reflection of sound waves are:
(1) Reflection of sound is used to measure the distance and speed of underwater objects. This method is known as SONAR.
(2) Working of a stethoscope is also based on reflection of sound. In a stethoscope, the sound of the patient’s heartbeat reaches the doctor’s ear by multiple reflection of sound.
ध्वनि तरंगों के परावर्तन के व्यावहारिक उपयोग हैं :
(1) ध्वनि तरंगों के परावर्तन का उपयोग जल में स्थित पिंडों की दूरी तथा चाल मापने के लिए किया जाता है| इस विधि को सोनार कहा जाता है|
(2) स्टेथोस्कोप की कार्यविधि भी ध्वनि तरंगों के परावर्तन पर आधारित होती है| इसमें, रोगी के हृदय की धड़कन की ध्वनि, बार-बार परावर्तन के कारण डॉक्टर के कानों तक पहुँचती है|
Question 12:
A stone is dropped from the top of a tower 500 m high into a pond of water at the base of the tower. When is the splash heard at the top? Given, g = 10 m s–2 and speed of sound = 340 m s–1.
500 मीटर ऊँची किसी मीनार की चोटी से एक पत्थर मीनार के आधार पर स्थित एक पानी के तालाब में गिराया जाता है| पानी में इसके गिरने की ध्वनि चोटी पर कब सुनाई देगी? (g =10 ms-2 तथा ध्वनि की चाल = 340 ms-1)
Answer
NCERT Solutions of Class 9 Science Ch-11 Sound
