किसी दिए गए माध्यम में ध्वनि की चाल के लिए निम्नलिखित में से कौन-सा सत्य है?

सही उत्तर है A, सभी आवृत्तियों पर ध्वनि की चाल समान रहती है। समान परिस्थितियों में किसी दिए गए माध्यम में सभी आवृत्तियों की ध्वनि एक ही चाल से चलती है; चाल माध्यम पर निर्भर करती है, तारत्व पर नहीं।

ध्वनि की चाल माध्यम के गुणों से तय होती है: उसकी प्रत्यास्थता, घनत्व और गैस के लिए उसका ताप और आर्द्रता। 0 °C पर शुष्क वायु में यह लगभग 332 m/s होती है, जो 20 °C पर लगभग 343 m/s हो जाती है; पानी में यह लगभग 1,500 m/s और स्टील में 5,000 m/s से अधिक होती है। चूंकि v = fλ और v स्थिर है, अधिक आवृत्ति का अर्थ बस छोटी तरंगदैर्ध्य है। इसी कारण किसी संगीत कार्यक्रम में ऊंचे और नीचे स्वर हॉल के पिछले हिस्से में बैठे श्रोता तक एक साथ पहुंचते हैं।

B गलत है: किसी दिए गए माध्यम में अधिक आवृत्ति की ध्वनि तेज़ नहीं चलती। C गलत है: अधिक आवृत्ति की ध्वनि धीमी भी नहीं चलती; उसकी तरंगदैर्ध्य छोटी होती है। D गलत है: लंबी तरंगदैर्ध्य धीमी नहीं होती; चाल वही रहती है, जबकि तरंगदैर्ध्य और आवृत्ति उलटी दिशा में बदलती हैं।

परीक्षा टिप: v = fλ; एक माध्यम में v स्थिर है, इसलिए आवृत्ति बढ़े तो तरंगदैर्ध्य घटती है; ताप बढ़ने पर v बढ़ती है और ठोसों में सबसे अधिक होती है।