ధ్వని

Question: శూన్యంలో ధ్వని వేగం ఎంత ?


ధ్వని లేదా శబ్దం (ఫ్రెంచ్ Son, జర్మన్ Schall, ఆంగ్లం Sound, స్పానిష్ Sonido) ఒక రకమైన తరంగాలుగా చలించే భౌతిక విషయము. కంపించే వస్తువు నుండి ధ్వని పుడుతుంది. ధ్వని అనగా ఒక యాంత్రిక తరంగం. ఆ తరంగం ఘనము యందు లేదా నీరు,గాలి మాధ్యముల యందు ప్రయాణిస్తూ, ముఖ్యంగా వాటిలో ఒత్తిడిలో మార్పుల వలన ఎర్పడతాయి. 20హెర్ట్జ్ నుండి 20వేల హెర్ట్జ్ పౌనఃపున్యాలు మనకి వినపడే పరిధిలో ఉంటాయి. దీనినే శ్రవ్య అవధిగా పరిగణిస్తాం.
20హెర్ట్జ్ కన్నా తక్కువ పౌనఃపుణ్యం కల్గిన శబ్ధాలను పరశ్రవ్యాలు అనీ, 20వేల కన్నా ఎక్కువ ఉండ పౌనఃపుణ్యాలను అతిధ్వనులు అంటారు.నుండి 20వేల హెర్ట్జ్ పౌనఃపున్యాలు మనకి వినపడే 
ధ్వని ప్లాస్మాలో కూడా ప్రయాణించును.
ధ్వని యొక్క గమనము:
ధ్వని అనగా ఒత్తిడి మార్పుల వల్ల ఏర్పడ్డ అలల యొక్క వరుస క్రమం. అది ఒకమాధ్యమంలో (నీరు, గాలి) నుండి ప్రయణించును. ధ్వని ఘన పదార్థము యందు కూడా ప్రయాణించును. కాని దానికి మాత్రం మరికొన్ని గమన పద్ధతులు కూడా ఉన్నాయి . ఏ ధ్వనికయితే 20 నుండి 20,000 మధ్యలో ఫ్రీక్వెన్సి ఉండునో ఆ ధ్వనులను మాత్రమే మానవుడు వినగలడు . గమనములో అలలు మాధ్యము ద్వారా ప్రతిబింబించు, వక్రీకరించు, సన్నబడచ్చు.
ధ్వని యొక్క ప్రవర్తన ముఖ్యముగా ఈ క్రింద పేర్కొన్న మూడు ముఖ్య కారణాల మీద ఆధారపడును:
(అ) ధ్వని యొక్క సాంధ్రత మరియు ఒత్తిడి మధ్య ఉన్న సంబంధం. ఈ సంబంధం ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ సంబంధమే ధ్వని యొక్క గమనవేగాన్ని తేల్చును.
(ఆ) ధ్వని యొక్క గమనం ఆ మాధ్యము యొక్క గమనం మీద కూడా ధ్వని గమనాన్ని తీస్కోండి. గాలివల్ల ధ్వని కూడా మరికొంత వేగం పుంజుకోవడమో లేదా వేగం తగ్గడమో జరుగుతుంది.
(ఇ) ఆ మాధ్యము యొక్క రాపిడి కూడా ధ్వని గమనాన్ని మార్చును . ఇదే ధ్వని ఏ రీతిలో సన్నపడునో తెలుస్తుంది. గాలి, నీరూ వంటి మాధ్యములకు మాత్రం ఈ కారణం వల్ల పెద్దగా మార్పు రాదు. ఒక మాధ్యములో దాని పదార్థం అంతటా ఒకే భౌతిక అంసరీతి లేని పక్షాన, అందులో ధ్వని ప్రయాణిస్తే, అది వక్రీకరించును.
ధ్వని యొక్క గ్రహణం:
ఈ ప్రపంచంలో ఏ ప్రాణిరాసయినా సరే ఒక ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో ఉన్న ధ్వనులు మాత్రమే వినగలుగుతాయి. మానవ జాతికి ఆ పరిధి 20 మరియు 20,000. ఈ పరుధులు కచ్చితం అయితేకాదు. పిపరిమితి వయసుతో తగ్గుతూ వస్తుంది. మిగతా జాతుల పరిదులు వేరుగా ఉండును. ఉదాహరణకి సునకము 20,000 పైనున్న ధ్వనులను సులభముగా గ్రహించును కానీ 40 కింది ధ్వనులు అస్సలు వినపడవు. వివిధ జీవ రాసులు ఈ ధ్వనిని ఆధారంగా చేసుకుని విభిన్న అవసరాలూ పూర్తి చేసుకుంటాయి. ఉదాహరణకు ప్రమాద గ్రహణానికి, దిక్కు సూచనకు మరియు సమాచారము చేరవేయడానికి. ఆకాశ గర్జనలు, భూమి కదలికలు, నిప్పు, నీటి అలలు, గాలి మొదలైన ప్రాకృతిక పరిణామాలు వాటి వాటి విశేషమైన అవయవాలను పెంచుకున్నాయి . మరి కొన్ని జీవరాసులు అయితే పాటలు మరియు మాటలు కూడా చెబుతాయి. ఇంకా మానవులు ఎలాంటి సంస్కృతి, సాంకేతిక (పాటలు,టెలీఫోను, రేడియొ) సాధించారంటే, వారు ఇప్పుడు ధ్వనిని చేయగలరు . రికార్డర్లొ పెట్టగలరు. ఎక్కడికయిన పంపగలరు మరియు ప్రచారం చేయగలరు. మానవ ధ్వని గ్రహణ శక్తిగూర్చి చేసే శాస్త్రీయ అధ్యయనాన్ని సైఖో ఎఖోస్టిక్స్ అంటారు.
ధ్వని యొక్క భౌతిక విషయాలు:
ఆ యాంత్రిక కదలికలు వేటినైతే మనం ధ్వని అని పిలుస్తున్నమో అవి పదార్థం యొక్క అన్ని రూపాలలో నుంచి వెలుతుంది. ఉదాహరణాకి ఘనము, నీరు, నిప్పు, ప్లాస్మా. ఈ పదార్థం ఏదయితే ఈ ధ్వనికి ఆధారం అవుతుందో, దాన్ని మనం మీడియుం లేదా మాధ్యమం అంటాము. పదార్థం లేకుండా అనగా వేక్యూంలో ధ్వని ప్రయణించలేదు.
అలల యొక్క జాతులు:
లాంగిట్యూడినల్ మరియు ట్రేన్స్వెర్సల్ 
ధ్వని గాలి, నీరు, ప్లాస్మా మాధ్యమాలలో లాంగిట్యూడినల్ రూపంలో ప్రయాణిస్తుంది లాంగిట్యూడినల్ అలల మరోపేరు కంప్రెషన్ ఐతే ఘన పదార్థాలలో మాత్రం ధ్వని రెండు రూపాలలోనూ ప్రయణిస్తుంది. లాంగిట్యూడినల్ అలలు ఒత్తిడి మార్పుల వల్ల ఏర్పడతాయి . అయితే ఇందులో గమనతీరు, ఒత్తిడి లంబ కోణంగా ఉంటాయి.
ధ్వని అలల యొక్క గుణములు:
ధ్వని అలలని చాలాసార్లు సులువురీతిలో సైనుసోయ్డల్ ప్లేన్ అలలుగా గుర్తిస్తారు . ఈ క్రింద ఉన్నవి దాన్ని లక్షణాలు:
1. ఫ్రీక్వెన్సీ
2. తరంగ ధైర్ఘ్యము
3.వేవ్ సంఖ్య
4.ధ్వని ఒత్తిడి
5.ధ్వని తీవ్రత
6.విస్త్రుతి
7.దిక్కు
కొన్నిసార్లు గతిని, దిక్కుని కలిపి వేగ వాహకము అంటారు. దీన్నే వేగం వెక్టార్ అనికూడ పేర్కొంటారు అలాగే వేవ్ సంఖ్యను, దిక్కునికలిపి వేవ్ వెక్టార్ లేదా అల వాహకము అంటారు. ట్రేన్స్వర్స్ అలలను షీర్ అలలు అని కూడా అంటారు. వాటికి అదనముగా ధ్రువన శక్తి కూడా ఉంటాయి ఈ శక్తి సాధారణముగా మనకి పరిచయమున్న ధ్వని అలలకు ఉండదు.
ధ్వని గమన వేగం:
సాధారణముగా ధ్వని యొక్క వేగం, అది ప్రయాణించే మాధ్యమము మీద ఆధార పడుతుంది. ముఖ్యముగా ఈ వేగం ఆ మాధ్యమము యొక్క ఒక విశేషమయిన గుణముగా పేర్కొనవచ్చు . ధ్వని యొక్క వేగం ఆ మాధ్యమ దృఢత్వానికి, సాంద్రతకి నిష్పత్తి యొక్క వర్గమూలానికి అనుపాతంగా ఉంటుంది. ఈ భౌతిక గుణాలు మరియు వేగం ఉపరితల పరిస్థితుల మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత 20 అయినప్పుడు సముద్రతల మట్టములో గాలిలో ధ్వని యొక్క గమన వేగం సుమారుగా 343 ఉంటుంది. అదే ఉష్ణోగ్రతలో మంచినీటిలో ధ్వని వేగం 1482 ఉంటుంది. ఉక్కులో ధ్వని వేగం 5960 ఉంటుంది . ఇదే కాకుండా ధ్వని వేగం కొద్దిగా ఆ శబ్ద విస్త్రుతి మీద కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.
శబ్ద శాస్త్రం లేదా ఎఖోస్టిక్స్:
ఎఖోస్టిక్స్ అనగా ఒకటికన్నా ఎక్కువ శాస్త్ర శాకలకు సంబంధించిన ఒక శాస్త్రం. ఇది ముఖ్యంగా వాయువు, నీరు, ఘనములో ప్రయాణించే అన్ని యాంత్రిక అలల గురించి సంబంధించినది . దీనిలోకే కంపనాలు, ధ్వని, అతినీలలోహిత కిరణాలు మరియు ఇంఫ్రాధ్వని కిరణాలు వస్తాయి. ఈ శాస్త్రం యొక్క అనువర్తనం ఆధునిక ప్రపంచంలోని చాలా ప్రదేశాల్లో చూడవచ్చు . అతి ముఖ్యంగా శబ్ద నియంథ్రన పరిశ్రమల్లో ఈ శాస్త్రం వాడబడును.
రణగొణ ధ్వని:
రణగొణ ధ్వని అనగా అనవసరమయిన శబ్దాలు . శాస్త్రంలో ఇది కావల్సిన సిగ్నల్కు అడ్డుగా నిలిచే ఒక అనవసరమయిన భాగం.
ధ్వని ఒత్తిడి స్థాయి:
ధ్వని ఒత్తిడి అనగా ఆ మాధ్యములో ఉన్న సరాసరి ఒత్తిడికి, ఆ ప్రదేశం లోని ఒత్తిడికి మధ్య ఉన్న తేడా . ఈ తేడాకి చదరపు సాధారణంగా సమయం మీదో, స్థలం మీదో సరాసరి తీస్తారు . దీనిని రూట్ మీన్ స్క్వేర్ సంఖ్య అంటారు. మానవ చెవి వినగల పరిధి విభిన్న విస్త్రుతల మీద వ్యాపించి ఉండడం మూలంగా, మనం ధ్వని స్థాయి లెక్క కట్టడానికి డెసిబెల్ స్కేల్ వాడతాము. ధ్వని ఒత్తిడి స్థాయిని ఇలా నిర్వచించారు:
ఇక్కడ p అనగా రూట్ మీన్ స్క్వేర్ ఒత్తిడి పరిధి మరియు
P ( ref ) అనగా ఒక సూచన స్థాయి మానవ చెవికి ఒక చదునైన స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన ఉండక పోవడం మూలంగా. ఒత్తిడిని తరచు ఫ్రీక్వెన్సీతో లెక్క వేస్తారు . దాంతో లెక్కవేసిన స్థాయి, విన్న స్థాయి దాదాపు ఒకేలా ఉంటాయి . అంతర్జాతీయ ఎలెక్ట్రో టెక్నికల్ సంఘం ఇది కాకుండా చాలా పద్ధతుల్ని నిర్వచించింది.
ధ్వని సంబంధ యంత్రాలు:
ధ్వనిని చేయగల యంత్రాలు: వాయిధ్యములు, శ్రుతిబాక్సు, సోనార్ పరికరాలు ధ్వనిని ప్రచారం చేసే సాధనాలు . వీటిలో చాలా ఎలెక్ట్రో ఎఖోస్టిక్స్ వాడతాయి . ఉదాహరణకు మైక్రో ఫోను.
శబ్ద కాలుష్యం:
శబ్ద కాలుష్యం అనేది మనుషులు, జంతువులు లేక యంత్రాలు చిరాకు కలిగించు శబ్దాలు చేయడము, ఇవి మనుషుల లేక జంతు జీవనానికి ఇబ్బందికరముగా ఉంటాయి. శబ్ద కాలుష్యం ముఖ్యంగా ప్రయాణ సాధనాల నుంచి విడుదలవుతుంది. వీటిలో ప్రథమంగా మోటార్ వెహికిల్స్ ఉన్నాయి. నాయిస్ అనేది లాటిన్ పదము నోషియా నుంచి వచ్చింది, దీని అర్ధం అనారోగ్యం.
ప్రపంచవ్యాప్తముగా ఎక్కువ శబ్దం వచ్చేది ప్రయాణ సాధనాల నుంచే, మోటార్ వెహికిల్ శబ్దం, దీనితోపాటు విమాన శబ్దం ఇంకా రైలు శబ్దం. ఉపయోగంలేని నగర నమూనాలు చేయటం వలన కూడా శబ్ద కాలుష్యం పెరిగే అవకాశం ఉంది, ఎందుకనగా పరిశ్రమలు ఇంకా నివాసయోగ్యం ఉండే భవంతులు పక్కపక్కనే ఉండటం వల్ల ప్రజలు నివసించే ప్రదేశాలలో శబ్ద కాలుష్యం ఉంటుంది.
కారు శబ్దాలు, ఆఫీసు ఉపకరణాలు, పరిశ్రమల యంత్రాలు, కట్టడపు పనులు, నేలతవ్వే యంత్రాలు, అరిచే కుక్కలు, ఉపకరణాలు, పవర్ పనిముట్లు, కాంతి దీపాల ఝంకారము, ఆడియో వినోదకార్యాలు, లౌడు స్పీకర్లు ఇంకా శబ్దం చేసే మనుషులు కూడా మూల కారణాలు.
శబ్దం అదుపులో ఉంచడం:
శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి లేక నిర్మూలించడానికి సాంకేతికతను ఈ విధంగా ఉపయోగించవచ్చు:
రోడ్డు మీద శబ్దాన్ని తగ్గించటానికి అనేక రకాలైన పద్ధతులు ఉన్నాయి వాటిలో: శబ్ద అడ్డంకులు, వాహనాల స్పీడుకు హద్దు, రోడ్డు మార్గము ఉపరితలము అమరిన విధానాన్ని మార్చటము, భారీ వాహనాలకు హద్దులు, ట్రాఫిక్ నియంత్రణలు ఉపయోగించటంద్వారా బ్రేకు వాడకం ఇంకా వేగాన్నిపెంచటము తగ్గి, వాహనాలు సాఫీగా సాగుతాయి. రోడ్డు మార్గ కాలుష్య నివారణకు పైన చెప్పిన విధానాలను ప్రవేశపెట్టటానికి ముఖ్యమైన వస్తువు కంప్యూటర్ మోడల్, ఇది స్థానికంగా ఉన్న భౌగోళికలక్షణాలను, వాతావరణశాస్త్రాన్ని,ట్రాఫిక్ పని చేయు విధానాన్ని ఇంకా అసహజత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది.నిర్మాణము ఖర్చుల తగ్గింపు నిరాడంబరముగా ఉండాలి, రోడ్డు మార్గము ప్రణాళిక నమూనా స్థాయిలోనే ఈ షరతు ఉంచాలి.
విమాన శబ్దం నిశ్శబ్దమైన జెట్ ఇంజన్ ను రూపొందిచడం ద్వారా కొంతవరకూ తగ్గించవచ్చు,ఈ విషయాన్ని 1970 ఇంకా 1980లలో తీవ్రముగా అన్వేషించారు.ఈ విధానం కొంతమేరకు కానీ గుర్తించదగినంతగా నగర శబ్దాలను తగ్గించింది. విమాన మార్గాలని ఇంకా పగటిపూట రన్వే వాడే సమయాన్ని,పునరాలోచించటంవల్ల విమానాశ్రయం దగ్గర నివసించే వారికి లాభదాయకమైనది. FAAబాధ్యతవహించి 1970 లో మొదలుపెట్టిన క్రమమైన నివాస (ప్రత్యేకంగా) ప్రోగ్రాము కూడా లోలోన నివసించే వేలకొద్దీ యునైటెడ్ స్టేట్స్ నివాసితులకు శబ్దము తగ్గించటంలో విజయవంతమైనది.
1930నుంచి పరిశ్రమల శబ్దానికి గురికాబడుతున్న శ్రామికుల గురించి చెప్పబడింది.ఇందులో జరిగిన మార్పులలో భాగంగా పరిశ్రమల ఉపకరణాలను తిరిగి డిజైన్ చేయటము, షాక్ మౌన్టింగ్ శాసనసభలు ఇంకా శారీరక ఆటంకాలు ఉన్నాయి.నాయిస్ ఫ్రీ అమెరికా, ఒక జాతీయ శబ్దకాలుష్య వ్యతిరేక సంస్థ, ఎప్పటికప్పుడు ప్రభుత్వ అన్ని స్థాయిలలోనూ శబ్దానికి ప్రత్యేక శాసనాలను పెట్టటానికి కృషి చేస్తోంది
సంగీతము:
సంగీతము శబ్దాన్ని కాలంతో మేళవించి వినసొంపుగా మార్చే విలక్షణమైన ప్రక్రియ. సంగీతం విశ్వమంతా వ్యాపించి ఉంది. ప్రకృతిలో సంగీతం మిళితమై జీవన గమనంలో భాగమై పోయింది. ఇదొక సుప్రసిద్ధమైన చతుషష్టి కళలలో ఒకటి. సంగీతం యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలు శృతి, రాగం, తాళం, పల్లవి మొదలైన శబ్ద లక్షణాలు. మ్యూజిక్ అనే పదం గ్రీకు భాష “మౌసికా” (అనగా ధ్వని యొక్క కళ అని అర్థం) నుండి వచ్చింది.సంగీతం యొక్క నిర్వచనం, లక్షణాలు, ప్రాముఖ్యత మొదలైనవి ఆ దేశ సంస్కృతి మరియు సాంఘిక నిర్మాణాన్ని బట్టి మారుతుంది. శాస్త్రీయ సంగీతం ఒక నిర్ధిష్టమైన సాహిత్యపరంగా రచించబడిన రాగాలకు నిబద్ధితమై ఉంటుంది. ఈ రాగాలు అనంతమైనవి. కొన్నింటిని పాడేవారిని బట్టి మారతాయి. సంగీతం సాహిత్యంతో మేళవించి నాట్యం, నాటకం, లలిత కళలు, సినిమా మొదలైన దృశ్య కావ్యాలుగా మళచబడ్డాయి.
ధ్వని తీవ్రతకు వివిధ ఉదాహరణలు

మూలాలు

ఇతర లింకులు
వర్గం:భౌతిక శాస్త్రము
వర్గం:ధ్వని