એક નિશ્ચિત લંબાઈ $l$ ધરાવતી અને $T$ તણાવ હેઠળની કંપન કરતી દોરી,એક છેડે બંધ નળીમાં $75 \ cm$ લંબાઈના હવાના સ્તંભના પ્રથમ ઓવરટોન (ત્રીજા હાર્મોનિક) સાથે અનુનાદિત થાય છે. જ્યારે આ દોરીને $n$ આવૃત્તિ ધરાવતા ટ્યુનિંગ ફોર્ક સાથે વગાડવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રતિ સેકન્ડ $4$ બીટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. હવે જ્યારે દોરીનું તણાવ થોડું વધારવામાં આવે છે,ત્યારે બીટ્સની સંખ્યા ઘટીને પ્રતિ સેકન્ડ $2$ થઈ જાય છે. હવામાં ધ્વનિનો વેગ $340 \ m/s$ ધારીને,ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિ $n$ ($Hz$ માં) શોધો.

એક છેડે ખુલ્લી પાઇપની લંબાઈ $0.8 \,m$ છે. ટ્યુબના ખુલ્લા છેડે $0.5 \,m$ લાંબી દોરી તેના $1^{\text{st}}$ ઓવરટોનમાં કંપન કરે છે અને પાઇપની મૂળભૂત આવૃત્તિ સાથે અનુનાદિત થાય છે. જો દોરીમાં તણાવ $50 \,N$ હોય, તો દોરીનું દળ કેટલું હશે ($\,g$ માં)? (ધ્વનિની ઝડપ $= 320 \,m/s$)

નીચેની યાદી-$I$ ને યાદી-$II$ સાથે જોડો.

યાદી-$I$	યાદી-$II$
$(A)$ લંબગત તરંગ	$(i)$ પ્રસરણની દિશાને સમાંતર કંપનો
$(B)$ સંગત તરંગ	$(ii)$ પ્રસરણની દિશાને લંબ કંપનો
$(C)$ બીટ્સ	$(iii)$ વિરુદ્ધ દિશામાં ગતિ કરતા તરંગોનું સંપાતીકરણ
$(D)$ સ્થિત તરંગો	$(iv)$ સમાન દિશામાં ગતિ કરતા તરંગોનું સંપાતીકરણ

સાચો જવાબ છે

સ્તંભ $I$ ચાર પ્રણાલીઓ દર્શાવે છે,જે દરેકની લંબાઈ $L$ સમાન છે,જે સ્થિત તરંગો ઉત્પન્ન કરવા માટે વપરાય છે. પ્રણાલીની સૌથી ઓછી શક્ય પ્રાકૃતિક આવૃત્તિને તેની મૂળભૂત આવૃત્તિ કહેવામાં આવે છે,જેની તરંગલંબાઈને $\lambda_{f}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. દરેક પ્રણાલીને સ્તંભ $II$ માં આપેલા વિધાનો સાથે જોડો જે સ્થિત તરંગોની પ્રકૃતિ અને તરંગલંબાઈનું વર્ણન કરે છે.
સ્તંભ $I$:
$(A)$ એક છેડે બંધ પાઇપ
$(B)$ બંને છેડે ખુલ્લી પાઇપ
$(C)$ બંને છેડે જડેલો ખેંચાયેલો તાર
$(D)$ બંને છેડે અને મધ્યબિંદુએ જડેલો ખેંચાયેલો તાર
સ્તંભ $II$:
$(p)$ લંબગત તરંગો
$(q)$ અનુપ્રસ્થ તરંગો
$(r)$ $\lambda_{f} = L$
$(s)$ $\lambda_{f} = 2L$
$(t)$ $\lambda_{f} = 4L$

ખાલી જગ્યા પૂરો:
$(i)$ જો આપેલ બંધ પાઇપની મૂળભૂત આવૃત્તિ $50 \ Hz$ હોય,તો બીજા ઓવરટોન માટેની આવૃત્તિ ...... છે.
$(ii)$ $STP$ પર હવામાં ધ્વનિની ઝડપ ...... છે.
$(iii)$ ધ્વનિ તરંગોના કિસ્સામાં,બીટ્સ (beats) સ્પષ્ટપણે અનુભવવા માટે,બીટ આવૃત્તિ $|f_1 - f_2|$ નું મૂલ્ય ...... થી વધુ ન હોવું જોઈએ.

$32 \,cm$ લાંબી એક છેડે બંધ નળીમાં રહેલો હવાના સ્તંભ એક ટ્યુનિંગ ફોર્ક સાથે અનુનાદમાં છે। $66 \,cm$ લંબાઈની બંને છેડે ખુલ્લી બીજી નળીમાં રહેલો હવાના સ્તંભ બીજા ટ્યુનિંગ ફોર્ક સાથે અનુનાદમાં છે। જ્યારે આ બંને ટ્યુનિંગ ફોર્કને એકસાથે વગાડવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ પ્રતિ સેકન્ડ $8$ બીટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે। તો બંને ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવૃત્તિઓ કેટલી હશે? (માત્ર મૂળભૂત આવૃત્તિઓ ધ્યાનમાં લો)