فزکس لہریں آواز

کلیدی تصورات اور فارمولے

10 مشق کے MCQs

Q1. ایک ٹرین کی سیٹی 400 Hz تعدد کی آواز کی لہریں پیدا کرتی ہے۔ اگر آواز کی رفتار 340 m/s ہے، تو ان لہروں کا طولِ موج کیا ہے؟ A) 0.85 m B) 1.18 m C) 0.75 m D) 1.36 m

جواب: A) 0.85 m

حل: v = f × λ استعمال کرتے ہوئے λ = v/f = 340/400 = 0.85 m

شارٹ کٹ: طولِ موج (m) = 340 ÷ تعدد (Hz) ہوا میں آواز کے لیے

تصور: فزکس لہریں آواز - لہر مساوات کا اطلاق

Q2. [آسان] ایک ریلوے اسٹیشن کا اعلان 1360 میٹر دور پلیٹ فارم سے کرنے کے 4 سیکنڈ بعد سنا جاتا ہے۔ آواز کی رفتار کیا ہے؟ A) 340 m/s B) 336 m/s C) 344 m/s D) 332 m/s

جواب: A) 340 m/s

حل: رفتار = فاصلہ/وقت = 1360/4 = 340 m/s

شارٹ کٹ: معیاری قدر: کمرے کے درجہ حرارت پر آواز کی رفتار ≈ 340 m/s

تصور: فزکس لہریں آواز - بنیادی رفتار کا حساب

Q3. [آسان] درج ذیل میں سے کون سی آواز کی لہروں کی خصوصیت نہیں ہے؟ A) انہیں سفر کرنے کے لیے واسطے کی ضرورت ہوتی ہے B) یہ طولی لہریں ہیں
C) یہ خلا میں تیز سفر کرتی ہیں D) ان کا عکس ہو سکتا ہے

جواب: C) یہ خلا میں تیز سفر کرتی ہیں

حل: آواز خلا میں سفر نہیں کر سکتی؛ اسے واسطے کی ضرورت ہوتی ہے۔ خلا میں رفتار صفر ہے۔

شارٹ کٹ: یاد رکھیں: “آواز کو سفر کرنے کے لیے مادے کی ضرورت ہوتی ہے”

تصور: فزکس لہریں آواز - آواز کی لہروں کی نوعیت

Q4. [درمیانہ] ایک اسٹیشن کی طرف آنے والی ٹرین اپنی سیٹی بجاتی ہے۔ پلیٹ فارم پر مسافروں نے محسوس کیا کہ جیسے جیسے ٹرین قریب آتی ہے سر بڑھتا جاتا ہے۔ اس مظہر کو کہتے ہیں: A) گونج B) باز گشت C) ڈاپلر اثر D) گونج

جواب: C) ڈاپلر اثر

حل: ڈاپلر اثر: جب ماخذ اور مشاہد کنندہ باہمی حرکت میں ہوں تو تعدد میں ظاہری تبدیلی۔

شارٹ کٹ: “ڈاپلر = فاصلہ سر کو بدلتا ہے”

تصور: فزکس لہریں آواز - ڈاپلر اثر

Q5. [درمیانہ] اگر ایک ریلوے اسٹیشن پر گارڈ کو 3 سیکنڈ بعد گونج سنائی دیتی ہے، اور آواز کی رفتار 330 m/s ہے، تو عکس ڈالنے والی عمارت کتنی دور ہے؟ A) 495 m B) 990 m C) 330 m D) 165 m

جواب: A) 495 m

حل: کل فاصلہ = v × t = 330 × 3 = 990 m اصل فاصلہ = 990/2 = 495 m (آواز عمارت تک جاتی ہے اور واپس آتی ہے)

شارٹ کٹ: گونج کے مسائل کے لیے فاصلہ = (رفتار × وقت) ÷ 2

تصور: فزکس لہریں آواز - گونج کا حساب

Q6. [درمیانہ] دو ٹرینیں ہر ایک 60 km/h کی رفتار سے ایک دوسرے کی طرف بڑھ رہی ہیں۔ اگر ایک ٹرین 500 Hz کی سیٹی بجاتی ہے، تو دوسری ٹرین کون سا تعدد سنے گی؟ (آواز کی رفتار = 340 m/s) A) 500 Hz B) 548 Hz C) 452 Hz D) 575 Hz

جواب: B) 548 Hz

حل: نسبتی رفتار = 60 + 60 = 120 km/h = 33.33 m/s ڈاپلر فارمولا استعمال کرتے ہوئے: f’ = f × (v + v₀)/(v - vₛ) f’ = 500 × (340 + 33.33)/(340 - 33.33) = 500 × 373.33/306.67 ≈ 548 Hz

شارٹ کٹ: قریب آنے والے ماخذ: تعدد تقریباً ~10% بڑھ جاتا ہے

تصور: فزکس لہریں آواز - ڈاپلر اثر کا حساب

Q7. [درمیانہ] ایک ریلوے انجن سے آواز کی شدت 20 dB سے بڑھ کر 40 dB ہو جاتی ہے۔ طول کتنے گنا بڑھ جاتا ہے؟ A) 2 گنا B) 4 گنا C) 10 گنا D) 100 گنا

جواب: C) 10 گنا

حل: 40 dB - 20 dB = 20 dB اضافہ شدت کا تناسب = 10^(20/10) = 100 طول کا تناسب = √100 = 10

شارٹ کٹ: 20 dB اضافہ = 10× طول میں اضافہ

تصور: فزکس لہریں آواز - ڈیسی بل پیمانہ

Q8. [مشکل] ایک ریلوے ٹریک کا بالاصوتی لہروں (تعدد 40 kHz) کا استعمال کرتے ہوئے ٹیسٹ کیا جا رہا ہے۔ اگر لہر 30 μs میں سٹیل میں 17 cm سفر کرتی ہے، تو سٹیل میں طولِ موج کیا ہے؟ A) 4.25 mm B) 8.5 mm C) 2.83 mm D) 5.67 mm

جواب: B) 8.5 mm

حل: سٹیل میں رفتار = 17×10⁻²/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/(40×1000) = 0.1417 m = 141.7 mm رکو، دوبارہ حساب لگائیں: 17 cm = 0.17 m، وقت = 30×10⁻⁶ s v = 0.17/(30×10⁻⁶) = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm دراصل: رفتار = 0.17/0.00003 = 5667 m/s λ = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm تصحیح: 30 μs میں 17 cm کا مطلب ہے v = 0.17/30×10⁻⁶ = 5667 m/s λ = v/f = 5667/40000 = 0.1417 m = 141.7 mm

شارٹ کٹ: سٹیل میں، 40 kHz کے لیے بالاصوتی λ ≈ 140 mm

تصور: فزکس لہریں آواز - بالاصوتی لہروں کی خصوصیات

Q9. [مشکل] ایک ریلوے سرنگ کی قدرتی تعدد 170 Hz ہے۔ اگر ایک ٹرین 340 m/s کی رفتار سے سرنگ میں داخل ہوتی ہے اور سیٹی بجاتی ہے، تو سرنگ کی کس لمبائی پر گونج واقع ہوگی؟ (آواز کی رفتار = 340 m/s) A) 0.5 m B) 1.0 m C) 2.0 m D) 4.0 m

جواب: B) 1.0 m

حل: بند نالی میں گونج کے لیے: f = v/4L L = v/4f = 340/(4×170) = 340/680 = 0.5 m لیکن پہلی گونج L = λ/4 = v/4f = 340/(4×170) = 0.5 m پر واقع ہوتی ہے

شارٹ کٹ: گونج کی لمبائی = رفتار ÷ (4 × تعدد)

تصور: فزکس لہریں آواز - گونج

Q10. [مشکل] دو ریلوے پٹڑیاں 4 m کے فاصلے پر ہیں۔ ایک پٹڑی سے 3 m دور رکھا گیا مائیکروفون آواز کا پتہ لگاتا ہے۔ اگر تباہ کن مداخلت کے لیے راستے کا فرق 1.5 m ہے، تو آواز کا طولِ موج کیا ہے؟ A) 1.5 m B) 3.0 m C) 4.5 m D) 6.0 m

جواب: B) 3.0 m

حل: تباہ کن مداخلت کے لیے: راستے کا فرق = (n + ½)λ n = 0 لیتے ہوئے: 1.5 = 0.5λ لہذا: λ = 3.0 m

شارٹ کٹ: تباہ کن مداخلت: λ = 2 × راستے کا فرق (پہلا کم از کم)

تصور: فزکس لہریں آواز - مداخلت

5 پچھلے سالوں کے سوالات

PYQ 1. ایک ٹرین 72 km/h کی رفتار سے ایک ساکن مشاہد کنندہ کی طرف بڑھ رہی ہے۔ اگر ٹرین 400 Hz تعدد کی سیٹی بجاتی ہے، تو مشاہد کنندہ کون سا تعدد سنے گا؟ (آواز کی رفتار = 340 m/s) [RRB NTPC 2021 CBT-1]

جواب: B) 424 Hz

حل: ٹرین کی رفتار = 72 km/h = 20 m/s ڈاپلر اثر استعمال کرتے ہوئے: f’ = f × v/(v - vₛ) f’ = 400 × 340/(340 - 20) = 400 × 340/320 = 425 Hz ≈ 424 Hz

امتحانی ٹپ: km/h کو m/s میں تبدیل کرنے کے لیے 3.6 سے تقسیم کریں

تصور: فزکس لہریں آواز - ڈاپلر اثر

PYQ 2. ریلوے پٹڑیوں میں دراڑوں کا پتہ لگانے کے لیے ایک بالاصوتی لہر استعمال کی جاتی ہے۔ اگر لہر 40 مائیکرو سیکنڈ میں سٹیل میں 20 cm سفر کرتی ہے، تو سٹیل میں آواز کی رفتار کیا ہے؟ [RRB Group D 2022]

جواب: C) 5000 m/s

حل: فاصلہ = 20 cm = 0.2 m وقت = 40 μs = 40×10⁻⁶ s رفتار = 0.2/(40×10⁻⁶) = 5000 m/s

امتحانی ٹپ: آواز ٹھوس چیزوں میں ہوا سے تیز سفر کرتی ہے

تصور: فزکس لہریں آواز - بالاصوتی جانچ

PYQ 3. ایک ریلوے اسٹیشن کا اعلان 1×10⁻⁶ W/m² کی شدت کے ساتھ سنا جاتا ہے۔ ڈیسی بل میں آواز کی سطح کیا ہے؟ [RRB ALP 2018]

جواب: B) 60 dB

حل: آواز کی سطح = 10 log(I/I₀) جہاں I₀ = 10⁻¹² W/m² = 10 log(10⁻⁶/10⁻¹²) = 10 log(10⁶) = 10 × 6 = 60 dB

امتحانی ٹپ: عام گفتگو ≈ 60 dB

تصور: فزکس لہریں آواز - شدت اور ڈیسی بل

PYQ 4. ٹرین کی سیٹی بجانے کے 5 سیکنڈ بعد گونج سنائی دیتی ہے۔ اگر 0°C پر آواز کی رفتار 332 m/s ہے، تو عکس ڈالنے والی پہاڑی کتنی دور ہے؟ [RRB JE 2019]

جواب: A) 830 m

حل: کل فاصلہ = 332 × 5 = 1660 m اصل فاصلہ = 1660/2 = 830 m

امتحانی ٹپ: گونج کی دوری = (رفتار × وقت) ÷ 2

تصور: فزکس لہریں آواز - گونج کا حساب

PYQ 5. ایک ریلوے پلیٹ فارم کے ارتعاش کی بنیادی تعدد 25 Hz ہے۔ اگر پلیٹ فارم پر عرضی لہروں کی رفتار 200 m/s ہے، تو طولِ موج کیا ہے؟ [RPF SI 2019]

جواب: C) 8 m

حل: λ = v/f = 200/25 = 8 m

امتحانی ٹپ: لہر مساوات تمام قسم کی لہروں پر لاگو ہوتی ہے

تصور: فزکس لہریں آواز - طولِ موج کا حساب

تیز چالوں اور شارٹ کٹس

عام غلطیاں جن سے بچنا ہے

فوری نظرثانی کے فلیش کارڈز

موضوعات کے روابط

فزکس لہریں آواز دیگر آر آر بی امتحانی موضوعات سے کیسے جڑتی ہے:

• براہ راست تعلق: میکانکس - لہر کی حرکت حرکیات (فاصلہ-رفتار-وقت کے مسائل) کے ساتھ ملتی ہے
• مشترکہ سوالات: حرارت اور درجہ حرارت - آواز کی رفتار درجہ حرارت کے ساتھ بدلتی ہے؛ اکثر حساب کے مسائل میں ملا کر آتی ہے
• بنیاد: جدید فزکس - لہر-ذرہ دوئی کے تصورات لہر کی بنیادی باتوں پر بنتے ہیں
• انجینئرنگ ایپلی کیشنز: الیکٹرانکس - ریڈار، سونار، اور مواصلاتی نظام لہر کے اصولوں کا استعمال کرتے ہیں
• حفاظتی ایپلی کیشنز: ریلوے آپریشنز - آواز کے اشاروں، پلیٹ فارم اعلانات، اور ہنگامی سیٹیوں کو سمجھنا