సోనార్‌ ద్వారా సముద్రం లోతును తెలుసుకోవడాన్ని ఏమంటారు?

ఇది వస్తువుపై ప్రయోగించే బలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దీనిని కంపన పరిమితితో వివరిస్తారు. డెసిబెల్స్‌ అనే పదం ధ్వనుల గురించి పరిశోధనలు చేసిన గ్రహంబెల్‌ గుర్తుగా..

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.