సోనార్‌ ద్వారా సముద్రం లోతును తెలుసుకోవడాన్ని ఏమంటారు?
ధ్వని
సంగీత సాధనాలు మూడు రకాలు
తీగ వాయిద్యాలు: సితార్‌, బుల్‌ బుల్‌, వీణ
డప్పు వాయిద్యాలు: మృదంగం, డప్పు, తబలా
వాయు వాయిద్యాలు: పిల్లనగ్రోవి,క్లారినెట్‌, హార్మోనియం
సంగీత ధ్వనుల లక్షణాలు :
1. పిచ్‌ లేదా కీచుదనం
2. తీవ్రత (Loudness)
3. తీవ్రత (క్వాలిటీ)
పిచ్‌ లేదా కీచుదనం:
- ఇది పౌన:పున్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
- పౌన:పున్యం ఎక్కువయిన పిచ్‌ ఎక్కువగా ఉంటుంది.
- కీచు స్వరం – బొంగురు స్వరం మధ్య తేడాను ‘పిచ్‌’ అంటారు.
- కింది ధ్వనుల పిచ్‌ ఆరోహణ క్రమంలో ఉంటుంది.
- సింహం < పురుషుడు < మహిళ < పిల్లవాడు < శిశువు < కీటకం
- సింహం, దోమలను పోల్చినట్లయితే దోమ ఎక్కువ పిచ్‌లో శబ్దం చేస్తుంది.
శబ్ద తీవ్రత :
- చెవిపై కలిగించిన గ్రహణ సంవేదన స్థాయినే శబ్ద తీవ్రత అంటాం.
- ఇది వస్తువుపై ప్రయోగించే బలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దీనిని కంపన పరిమితితో వివరిస్తారు.
- శబ్దతీవ్రతను ‘డెసిబెల్‌'(DB)తో కొలుస్తారు.
- డెసిబెల్స్‌ అనే పదం ధ్వనుల గురించి పరిశోధనలు చేసిన గ్రహంబెల్‌ గుర్తుగా ఏర్పాటు చేశారు.
- నిశ్శబ్దానికి సమీప ధ్వని లేదా పచ్చిక బయళ్ళ ధ్వని తీవ్రత (‘0’db)
- మానవుని చెవులు 9 dB నుండి 180 dB వరకు వినగలవు.
- సాధారణ శబ్ద తీవ్రత 50 dB
- గుసగుస 15 dB
- లాన్‌ యంత్ర శబ్దం 90 dB
- కారుహారన్‌ -110 dB
- జెట్‌ ఇంజన్‌ శబ్దం : 120 dB
- విమానాశ్రయాల దగ్గర పనిచేసే ప్రజలు ఇయర్‌ప్లగ్స్‌ ఉపయోగిస్తారు.
- శూన్యస్థాయి శబ్దం – 0dB
- శూన్యస్థాయి శబ్దం
- శూన్యస్థాయికి 10 రెట్లు ఎక్కువ శబ్దం చేసిన -10dB
- శూన్యస్థాయికి 100 రెట్లు ఎక్కువ శబ్దం చేసిన -20 dB
- శూన్యస్థాయికి 1000 రెట్లు తక్కువ శబ్దం చేసిన -30 dB గా లెక్కిస్తారు.
- గుసగుస శబ్దం కంటే సాధారణ సంభాషణ చేసే శబ్దం ఎన్ని రెట్లు ఎక్కువ?
- గుస గుస 20 dB సాధారణ సంభాషణ 60 dB
- 20 dB X 10 రెట్లు 30 dB
- X 100 రెట్లు 40 dB
- X 103 రెట్లు 50 dB
- X 104 రెట్లు 60 dB
- అనగా గుసగుస కంటే సాధారణ సంభాషణ చేసే శబ్దం 104 రెట్లు లేదా 10 వేల రేట్లు ఎక్కువ
నాణ్యత:
- ఒకే పౌనపున్యం, తీవ్రత గల రెండు సంగీత స్వరాలు రెండు వేరువేరు వాయిద్యాల నుండి వెలువడినపుడు వాటి మధ్య భేదాన్ని తెలియజేసే సంగీత స్వర లక్షణాన్ని నాణ్యత అంటారు.
- తరంగ రూపంలో ఉండే మార్పుపై ఆధార పడుతుంది.
ధ్వని పరావర్తనం:
- ధ్వని పరావర్తనం పరావర్తన తలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
- గరుకుతలపై గట్టి వస్తువులు, మెత్తటి, నునుపు వస్తువుల కంటే ధ్వనిని స్పష్టంగా అధికంగా పరావర్తనం చేస్తాయి.
- ప్రతిధ్వని (Echo): ఒక పరిశీలకుడు ఉత్పత్తి చేసిన ధ్వని, అవరోథం వల్ల పరావర్తనం చెంది తిరిగి
- అతడికి వినిపిస్తే పరావర్తనం చెందిన ఆ ధ్వనిని ప్రతిధ్వని అంటారు.
- మన మెదడులో శబ్ద స్పర్శ 0.1 సెకన్లు ఉంటుంది. దీనినే ధ్వని స్థిరత అంటారు.
- ప్రతిధ్వనిని వినాలంటే అసలు ధ్వని, ప్రతిధ్వని చేరేకాలంలో తేడా 0.1 సెకన్లు. ఉండాలి.
- సూత్రం: d=V rt/2
- V= 2 d/t
- T అంటే వినికిడి స్థిరతకు పట్టే కాలం, V= ధ్వని వేగం 330 m/sec
- అయితే d=230 x 0.1/ 2 = 16.5 meters
- ప్రతిధ్వని వినాలంటే కనీసం 16.5 మీ దూరం ఉండాలి.
ధ్వని పరావర్తనం- ఉపయోగాలు
- మెగాఫోన్‌, లౌడ్‌ స్పీకర్‌, హారన్‌లు
- విమానం ఎత్తు, సముద్రం లోతును సోనార్‌ పద్దతిని ఉపయోగించి కనుగొంటారు.
- స్టెతస్కోప్‌ ధ్వని బహుళ పరావర్తనం ద్వారా పనిచేస్తుంది.
ప్రతినాదం
- పరావర్తనం ధ్వని చెవికి 0.1 సెకను కంటే తక్కువ కాలంలో నిజధ్వనిలో కలసినపుడు ఒక సాగదీసిన ధ్వని వలె వినిపించడాన్ని ప్రతినాదం అంటారు.
- ఆడిటోరియం, సినిమా హాళ్ళలో ప్రతినాదం కనిష్టంగా ఉండుట కొరకు రంపపు పొట్టు, థర్మకోల్‌ మొదలైనవి ఉపయోగిస్తారు.
- శ్రావ్య అవధి : మానవుడు 20 HZ -20,000 HZ పౌనఃపున్య అవదిలోని ధ్వనులను మాత్రమే వినగలడు.
- దీనిని శ్రావ్యఅవది అంటారు.
- పిల్లలు 30,000 HZవరకు వినగలరు.
- వృద్ధులు 10,000 HZ- 12,000HZ ధ్వనులను వినగలరు.
- 20HZ కంటే తక్కువ పౌనఃపున్యం గల ధ్వనులను పరశ్రావ్యాలని, 20,000 HZ కంటే ఎక్కువ
- పౌనఃపున్యం గల ధ్వనులను అతి ధ్వనులని అంటారు.
- ఏనుగులు, తిమింగళాలు, ఖడ్గమృగాలు, పాములు, పరశ్రావ్యాలను వినగలవు.
- కుక్కలు 50000 HZ, గబ్బిలాలు 1 లక్ష HZ వరకు వినగలవు.
- తాబేలు లక్షకంటే ఎక్కువ వినగలదు.
అతిధ్వనులు ఉపయోగాలు:
- రంధ్రాలు చేయుటకు, కావలసిన ఆకృతిలో వస్తువులను కోయుటకు
- పాలను శుభ్రపరిచే ప్రక్రియ, పాత్రను శుభ్రపరచడానికి
- లోహాలలో పగుళ్ళను గుర్తించడానికి
- ఇకో కార్డియోగ్రఫిలో గుండెలోని వివిధ భాగాల చిత్రికరణకు
- ఆల్ట్రా సోనోగ్రఫీ అనే పద్ధతి ద్వారా రోగి శరీరంలోని కాలేయం, పిత్తాశయం, గర్భాశయంలోని భ్రూణం పెరుగుదలను గుర్తించుటకు.
- మూత్రపిండాల్లోని తయారైన రాళ్లను చిన్న ముక్కలుగా చేయడం (ఎమల్సి కరణం)లో, సోనార్‌లో ఉపయోగిస్తారు.
సోనార్‌
- సోన్‌ అనగా సౌండ్‌ నావిగేషన్‌ అండ్‌ రేంజింగ్‌
- దీనిని నిక్సిన్‌ కనుగొన్నారు.
- దీనిలో రెండు పరికరాలు ఉంటాయి.
- 1. ప్రసారిణి 2. గ్రహకం
- సోనార్‌ను ఉపయోగించి సముద్రంలోతును తెలుసుకోవడాన్ని ‘ఎకోరేంజింగ్‌’ అంటాం.
- d = ut/2
- సోనార్‌ నుండి వస్తువుకు గల దూరం (సముద్రంలో) d = ut/2
ధ్వని కాలుష్యం
- సాధారణ ధ్వనుల తీవ్రత 50 dB-60dB మధ్య ఉంటుంది.
- ధ్వని తీవ్రత 80dB మించితే అది మనకు భౌతికంగా బాధను కలుగజేస్తుంది. దీనిని (80dB దాటిన ధ్వనులను) శబ్దకాలుష్యం అని అంటారు.
- ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ 1972 నుండి ధ్వని కాలుష్యాన్ని ఒక రకమైన కాలుష్యంగా గుర్తిస్తోంది.
ధ్వని కాలుష్యం ప్రభావం
- ధ్వని కాలుష్యం వలన నిద్రలేమి ఉద్రేక పడటం, రక్తపోటు పెరగడం, మెదడు చురుకుదనం కోల్పోవడం.
- నిరంతరం ధ్వని కాలుష్యానికి గురయిన వ్యక్తి నిశ్శబ్ద ప్రాంతాలకు వెళ్ళినప్పుడు చెవిలో ఏదో ఒక శబ్దం వినబడుతున్నట్లు అనిపిస్తోంది.
- ఆ మానసిక స్థితిని టన్నిటస్‌ అంటారు.
నివారణ మార్గాలు
- మోటారు సైకిల్‌లకు, ఇతర మెషిన్‌లకు సైలెన్సర్లు బిగించడం
- తక్కువ ధ్వని ఉత్పత్తి చేసే యంత్రాలను తయారు చేయడం
- చెట్లను విరివిగా నాటడం
- పరిశ్రమలు, విమానాశ్రయాలను జనావా సాలకు దూరంగా ఏర్పాటు చేయడం.
సమస్యలు - 500 HZ పౌనఃపున్యంగల తగరపు ఆవర్తన కాలం కనుక్కోండి.
- T -1/u =1/500 = 0.002 sec
- సముద్రం లోతును కనుగొనడానికి సోనార్‌ను పంపడం జరిగింది. 6 నెలల తర్వాత ప్రతిధ్వని సోనార్‌ను చేరితే సముద్రం లోతును కునుక్కోండి.
- సముద్రంలో నీటి ధ్వని వేగం 1500m/sec
- d = ut/2 = 15×6/2 = 4500 meters (or) 4.5 K.m
- ధ్వని తరంగ వేగం 340m/sec, తరంగ ధైర్ఘ్యం 2cm అయిన పౌనఃపున్యం ఎంత?
- V= ul ==> u = V/ l
- V=340 m/sec
- l=2cm = 2/100 m =0.02m
- u 340/0.02 = 34000/2
- = 17000 HZ
విద్యుత్‌
- థేల్స్‌ ఆఫ్‌ మిలిస్‌ అనే గ్రీకు శాస్త్రవేత్త(క్రీ.పూ.624-526) స్థిర విద్యుత్‌ను కనుగొన్నారు.
- విలియం బర్డ్స్‌ అనే శాస్త్రవేత్త (1544-1603) విద్యుత్‌ను కనుగొన్నాడు. ఇది ఒక కదిలే ప్రవాహం లాంటిదని దానికి హూమర్‌ అని పేరు పెట్టాడు.
- బెంజిమిన్‌ ఫ్రాంక్లిన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త విద్యుత్‌కు ధన, రుణ ఆవేశాలు ఉంటాయని కనుగొన్నాడు.
- విద్యుచ్ఛక్తి అనేది ఆవేశాల వల్ల జనించు ఒక శక్తి స్వరూపం
- విద్యుత్‌ ఆవేశములను q అనే అక్షరంతో సూచిస్తారు. దీని ప్రమాణాలు కుటుంబాలు. ఎలక్ట్రాన్‌ ఆవేశం
- C=-1.60z x 10-19 కూలూంబులు.
- సజాతి ఆవేశాలు వికర్షించుకుంటాయి. విజాతి ఆవేశాలు ఆకర్షించుకుంటాయి.
- ఒక వస్తువుకు సమాన సంఖ్యలో ధన, రుణ ఆవేశాలు ఉన్నట్లయితే ఆ వస్తువు తటస్థమైనదని చెప్పగలం.
- విద్యుత్‌ ప్రధానంగా రెండు రకాలు
- 1) స్థిర విద్యుత్‌ / స్థావర విద్యుత్‌
- 2) ప్రవాహ విద్యుత్‌
- స్థిర విద్యుత్‌ ఉపరితలంపై స్థిరంగా ఉన్న ఆవేశాల వలన జనిస్తుంది.
- దీనిని జిరాక్స్‌ తీయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
- ఒకతీగలో ప్రవహిస్తున్న ఆవేశాల ప్రవాహపు రేటును ‘ప్రవాహవిద్యుత్‌’ అంటారు.
- j=q/t
- దీని ప్రమాణాలు కూలూంబ్‌/సె. లేదా ఆంపియరు
- విద్యుత్‌ను తమగుండా ప్రవహింపజేసే పదార్థాలను విద్యుత్‌ వాహకాలు అని అంటారు.
- ఉదా: లోహాలు, జడపిన్ను, మనిషి మొదలైనవి.
- విద్యుత్‌ తమగుండా ప్రవహింపనీయని పదార్థాలను ‘విద్యుత్‌ బంధకాలు’ అంటారు.
- ఉదా: చెక్క, ప్లాస్టిక్‌, పింగాణి మొదలైనవి.
- లూయి గాల్వనీ అనే ఇటలీ శాస్త్రవేత్త జంతువుల దేహంలో విద్యుత్‌ ఉందని భావించారు.
- ఆయిర్‌ స్టెడ్‌ అనే శాస్త్రవేత్త విద్యుత్‌ ఆయస్కాంతంగా పనిచేస్తుందని కనుగొన్నాడు.
- మొట్టమొదటి విద్యుత్‌ మోటారు, విద్యుత్‌ జనరేటర్‌లను మైఖేల్‌ ఫారడే కనుగొన్నాడు.
- థామస్‌ అల్వాఎడిసన్‌ అమెరికాలో మొదటి విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి కేంద్రాన్ని స్థాపించాడు.
- ఇంగ్లండ్‌లోని ‘గోడల్మింగ్‌’ అనే ప్రాంతం లో ప్రయోగత్మకంగా విద్యుత్‌ పవర్‌ప్లాంట్‌ ఏర్పాటు చేశారు.
- మొదటి విద్యుత్‌ ఘటాన్ని తయారు చేసిన వారు జాన్‌ వోల్టా.
- ఘటంలో రసాయనశక్తి విద్యుత్‌ శక్తిగా మారుతుంది.
- టార్చ్‌లైట్‌ ఘటంలో కర్బనకడ్డీ ఆనోడ్‌గా, జింక్‌కడ్డీ కాథోడ్‌గా పనిచేస్తుంది.
- టార్చ్‌లైట్‌ ఘటం (ఆనార్థఘటం)లో విద్యుత్‌ విశ్లేష్యం NH4Cl ముద్ద.
విద్యుత్‌ పరికరాలు వాటి సంకేతాలు
- సంకేతాన్ని ఉపయోగించి గీసిన వలయాన్ని వలయపటం అంటారు.
- వలయంలో ఒకటి లేదా అంతకన్నా ఎక్కువ ఘటాలు విద్యుత్‌ జనకాలుగా ఉంటాయి.
- స్విచ్‌ వేసినపుడు వలయం పూర్తవుతుంది. అంటే బ్యాటరీ ధన ధృవాన్ని రుణ ధృవానికి కలిపి ఉన్నట్లవుతుంది. దీనిని ‘మూసిఉన్న’ వలయం అంటారు.
- స్విచ్‌ను ఆపివేసిన దానిని తెరచిన వలయం అంటారు.
- ఒక బ్యాటరీ ధనధృవాన్ని వేరొక బ్యాటరీ రుణ ధృవంతో జతచేసిన దానిని శ్రేణి అనుసంధానం అని అంటారు.
- బ్యాటరీల ధన ధృవాలన్ని ఒక బిందువుకు, రుణధృవాలన్నీ వేరొక బిందువుకు అనుసంధానం చేసినట్లయితే దానిని ‘సమాంతర అనుసంధానం’ అంటారు.
- బల్బుల శ్రేణి అనుసంధానాన్ని వివాహాలకు, పండుగలకు, శుభకార్యలలో విద్యుత్‌ బల్బుల అలంకరణలో శ్రేణి అనుసంధానం వాడతారు.
