Science chapter 8: About Sound

অষ্টম অধ্যায়

শব্দের কথা

তোমার ঘরের দরজায় ঠকঠক শব্দ হলে তুমি বুঝতে পার তোমার দরজায় কেউ অপেক্ষা করছে। দরজার কলিংবেল বাজলেও আমরা বুঝতে পারি কেউ এসেছে। কারও পায়ের শব্দ শুনে তুমি বুঝতে পার যে, কেউ আসছে। শব্দ আমাদের জীবনে খুবই গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটা অন্যের সাথে যোগাযোগে সহায়তা করে। আমরা আমাদের চারপাশে নানা রকম শব্দ শুনতে পাই। বাঁশির সুর, গাড়ির হর্ন, কুকুরের ঘেউ ঘেউ, ছাগলের ব্যা ব্যা, মোরগের কুকুরুকু,পাখির কলতান ইত্যাদি। শব্দ এক প্রকার শক্তি, যা আমাদের শুনার অনুভূতি জন্মায়। শব্দ কীভাবে উৎপন্ন হয়, কীভাবে সঞ্চালিত হয়, কীভাবে আমরা বিভিন্ন রকম শব্দ চিনতে পারি ইত্যাদি নিয়ে এই অধ্যায়ে আলোচনা করব।

এ অধ্যায় পাঠ শেষে আমরা

• শব্দের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করতে পারব;
• শব্দ সঞ্চালন ব্যাখ্যা করতে পারব;
• কঠিন , তরল ও বায়বীয় মাধ্যমে শব্দের বেগের তুলনা করতে পারব;
• প্রাণী কীভাবে শব্দ শুনতে পায় ব্যাখ্যা করতে পারব;
• শ্রাব‍্যতার সীমা ও অপ্রীতিকর শব্দ ( noise) ব্যাখ্যা করতে পারব;
• শব্দ উৎপাদনকারী যন্ত্রে শব্দ সৃষ্টির কারণ ব্যাখ্যা করতে পারব;
• দৈনন্দিন জীবনে শব্দের ব্যবহারের ক্ষতিকর দিক (অপ্রীতিকর শব্দ ও দূষণ) সম্পর্কে নিজে সচেতন হবো এবং অন্যদের সচেতন করব;
• দলগত কাজে সহপাঠিদের বক্তব্য শুনব, সক্রিয় অংশগ্রহণ করব এবং সিদ্ধান্ত গ্রহণে সহযোগিতা করব।

Printed page 81

পাঠ ১: শব্দ ও এর ধরন

আমরা আমাদের কানের মাধ্যমে শব্দ শুনি। একটি স্টিলের বাটিকে মেঝেতে ফেল; শব্দ শুনতে পাবে। তুমি যখন কথা বল তখন মুখ থেকে শব্দ শুনতে পাও। আরিয়ান তার ঘড়ির এলার্মের শব্দে ঘুম থেকে ওঠে। সে তার স্কুলে যাবার পথে নানা রকম শব্দ শুনতে পায়। পাখির কাকলি, রাস্তায় রিকশার বেলের টুংটাং শব্দ, গাড়ির হর্ন, মানুষের হৈচৈ ইত্যাদি নানা রকম শব্দ। বন্ধুরা যখন কথা বলে তখন গলা থেকে উৎপন্ন সব রকম শব্দই তুমি চিনতে পার এবং বলতে পার কে কথা বলছে। আমরা যে সকল শব্দ শুনতে পাই তার মধ্যে কিছু আছে যা শ্রুতিমধুর। এদের মধ্যে সুর আছে এবং শুনতে ভাল লাগে। এরকম শব্দ হলো বাঁশির সুর ও হারমোনিয়ামের শব্দ। কিছু আছে গোলমেলে, সুরহীন ও বিরক্তিকর। এ রকম শব্দ হলো গাড়ির হর্নের শব্দ, লোহা কাটার শব্দ, কুকুরের ঘেউ ঘেউ ইত্যাদি।

কাজ : সুরযুক্ত ও সুরহীন শব্দ শনাক্ত করা।

পদ্ধতি: ৫/৬ জন করে কয়েকটি দলে ভাগ হয়ে যাও। তোমরা যে নানা রকম শব্দ শুনতে পাও, তাদের মধ্যে কোনগুলো সুরযুক্ত ও কোনগুলো সুরহীন তা নিজেদের মধ্যে আলোচনা করে ঠিক করো। আলোচনা থেকে পাওয়া সুরযুক্ত ও সুরহীন শব্দের একটি তালিকা তৈরি করো। দলের একজন শ্রেণিতে উপস্থাপন করো।

শব্দ সুরযুক্ত বা সুরহীন যাই হোকনা কেন সকল শব্দেরই একটি উৎস আছে। শব্দ কোনো না কোনো উৎসে উৎপন্ন হয়। শব্দের ধরন থেকে আমরা বুঝতে পারি শব্দের উৎস কী? যেমন ঘেউ ঘেউ শব্দ শুনলে না দেখেই আমরা বুঝতে পারি কুকুর শব্দ করছে,টেলিফোন উঠালেই আমরা কণ্ঠস্বর শুনে বুঝতে পারি অপর প্রান্তে কে কথা বলছে।

পাঠ ২ – ৩ : শব্দের উৎপত্তি

শব্দ এক প্রকার শক্তি, যা আমাদের কানে শ্রবণের অনুভূতি জন্মায়। এখানে আমরা কিছু কাজ করব যা থেকে বোঝা যাবে শব্দ কীভাবে উৎপন্ন হয়। তোমাদের স্কুলের ঘণ্টা যখন বাজানো হয়, তখন তা স্পর্শ করে দেখ। ঘণ্টাটি যে কাঁপে তা কি অনুভব করতে পারো?

কাজ : শব্দের উৎপত্তির কারণ জানা।

প্রয়োজনীয় উপকরণ : একটি ধাতব পাত্র, কিছু দড়ি ও একটি লাঠি।

পদ্ধতি : ধাতব পাত্রটি (স্টিল বা অ্যালুমিনিয়ামের কোনো পাত্র হতে পারে) দড়ির সাহায্যে সুবিধাজনক স্থানে ঝুলিয়ে দাও। খেয়াল রাখতে হবে, এটা যেন কোনো কিছুকে স্পর্শ না করে। এবার লাঠি দিয়ে পাত্রটিকে আঘাত কর। তোমার হাতের আঙুল দিয়ে পাত্রটি আলতোভাবে স্পর্শ কর। তুমি কি পাত্রের কম্পন টের পাচ্ছ? লাঠি দিয়ে পাত্রটিকে আবার আঘাত কর এবং সাথে সাথে তোমার হাত দিয়ে পাত্রটি শক্ত করে ধরে রাখ। এখনও কি শব্দ শুনতে পাচ্ছ? না, শব্দ শোনা যায় না।

পাত্রটিকে আবার আঘাত কর, শব্দ শুনতে পাবে। শব্দ বন্ধ হয়ে গেলে পাত্রটি স্পর্শ কর। এখনও কি পাত্রটি কাঁপছে? না, কাঁপছে না।

Figure: চিত্র-৮.১: শব্দের উৎপত্তি

বর্ণনা: দড়িতে ঝুলানো একটি ধাতব পাত্রকে একজন ব্যক্তি লাঠি দিয়ে আঘাত করছে।

Printed page 82

কাজ : শব্দের উৎপত্তির কারণ জানা।

প্রয়োজনীয় উপকরণ : একটি ধাতব (স্টিলের থালা), একটি চামচ ও কিছু পরিমাণ পানি।

পদ্ধতি : থালায় পানি ঢালো। চামচ দিয়ে থালার এক প্রান্তে আঘাত করো।

তুমি কি শব্দ শুনতে পাচ্ছ? থালাটিকে আবার আঘাত করো এবং সাথে সাথে তোমার হাত দিয়ে থালাটি স্পর্শ করো। থালাটি যে কাঁপছে, তা কি তুমি টের পাচ্ছো? হ্যাঁ টের পাচ্ছি। এখন হাত দিয়ে থালাটির কম্পন থামিয়ে দেই। এখনও কি শব্দ শুনতে পাচ্ছ? না, শব্দ শোনা যায় না। থালাটিকে আবার আঘাত কর এবং পানির দিকে তাকাও। পানিতে কি কোনো ঢেউ দেখছ? থালা কাঁপার ফলে পানি কাঁপছে এবং পানিতে ঢেউয়ের সৃষ্টি হয়েছে।

Figure: চিত্র-৮.২: থালায় শব্দের উৎপত্তি

বর্ণনা: পানিভর্তি একটি ধাতব থালায় একটি চামচ দিয়ে আঘাত করার পর এক হাত দিয়ে থালাটি স্পর্শ করা হচ্ছে; পানিতে ঢেউ সৃষ্টি হতে দেখা যাচ্ছে।

উপরের কাজগুলো থেকে আমরা জানতে পারলাম যে, কোনো বস্তুর কম্পনের ফলে শব্দ সৃষ্টি হয়। কম্পনশীল যে বস্তু শব্দ সৃষ্টি করে, তাই হলো শব্দের উৎস।

পাঠ ৪ : শব্দের সঞ্চালন

আমরা জানি কম্পনশীল বস্তু শব্দ সৃষ্টি করে। শ্রোতার নিকট এ শব্দ কী করে পৌঁছায়? একটি উদাহরণ বিবেচনা করা যাক। কোনো বাদ্যযন্ত্রের কম্পনশীল তার বা কোনো সুরশলাকার কম্পনশীল বাহু এদের চারপাশের বায়ুর অণুগুলোকে কম্পিত করে। বায়ুর এই কম্পিত অণুগুলো এদের কম্পনকে পার্শ্ববর্তী বায়ুর অণুগুলোতে স্থানান্তর করে দেয়। পর্যায়ক্রমে এভাবেই শব্দ কোনো মাধ্যমে ঢেউয়ের মধ্য দিয়ে উৎস থেকে শ্রোতার নিকট পৌঁছায়। কোনো মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের ফলে সৃষ্ট যে আন্দোলন, মাধ্যমের মধ্য দিয়ে চলে বা সঞ্চালিত হয় তাকে ঢেউ বলে। একটি লম্বা স্প্রিং নিয়ে এর এক প্রান্তে আঘাত করলে দেখবে স্প্রিংটির সংকোচন ও প্রসারণের ফলে আন্দোলন সঞ্চালিত হচ্ছে। শব্দের ঢেউ ঠিক এভাবেই সঞ্চালিত হয়। শব্দের এক স্থান থেকে অন্যস্থানে যাতায়াতকে শব্দ সঞ্চালন বলে।

Figure: চিত্র-৮.৩: স্প্রিংয়ের সংকোচন ও প্রসারণের দ্বারা শব্দ সঞ্চালন

লেবেল: তরঙ্গের দিক, স্পন্দনের দিক, সংকোচন, প্রসারণ বর্ণনা: একটি লম্বা অনুভূমিক স্প্রিংয়ের ডান প্রান্ত একটি দেওয়ালে আটকানো এবং বাম প্রান্ত একটি হাত দিয়ে ধরা। স্প্রিংয়ের মধ্যে সংকোচন ও প্রসারণের অঞ্চল দেখানো হয়েছে। ওপরে তরঙ্গের দিক ডানমুখী তীরচিহ্ন দিয়ে এবং স্পন্দনের দিক উভয়মুখী তীরচিহ্ন দিয়ে চিহ্নিত।

শব্দ সঞ্চালনের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন। এই মাধ্যম হতে পারে কঠিন, তরল ও বায়বীয়। শব্দ সবচেয়ে দ্রুত চলে কঠিন মাধ্যমে, তারপর তরল মাধ্যমে, এরপর বায়ু মাধ্যমে। পরবর্তীতে কাজের মাধ্যমে আমরা তা প্রমাণ করব।

শব্দ কি মাধ্যম ছাড়া চলতে পারে? এ প্রশ্নের উত্তরের জন্য আমরা একটি কাজ করব।

Printed page 83

কাজ : মাধ্যম ছাড়া শব্দ সঞ্চালিত হয় না তা জানা।

প্রয়োজনীয় উপকরণ : একটি ধাতব ঝুনঝুনি, একটি সরু কাঠি. একটি বড় মুখওয়ালা বোতল ও একটি কর্ক।

পদ্ধতি : কাঠির এক মাথায় ঝুনঝুনিটাকে সুতো দিয়ে বাঁধো। কাঠির অপর মাথাটি কর্কের ভিতরের মুখে ঢুকাও। এবার পুরো ব্যবস্থাটিকে বোতলের ভিতর এমনভাবে ঢুকাও কর্কটি যেন ছিপির কাজ করে। ভালো করে ছিপিটি বন্ধ কর এবং বোতলটি ঝাঁকাও। খেয়াল রাখবে ঝুনঝুনি যেন বোতলের দেয়াল স্পর্শ না করে।

Figure: চিত্র-৮.৪: মাধ্যম ছাড়া শব্দ সঞ্চালিত হয় না তা জানা

বর্ণনা: তিনটি বোতলের চিত্র। প্রথমটিতে কর্কের সাথে ঝুলানো ঝুনঝুনিসহ বোতল; দ্বিতীয়টিতে বোতলের নিচে মোমবাতি দিয়ে তাপ দেওয়ার সময় কর্কটি হাত দিয়ে কিছুটা উঁচিয়ে রাখা হয়েছে; তৃতীয়টিতে ঠান্ডা হওয়ার পর কর্ক দিয়ে বন্ধ বোতল।

বাইরে থেকে ঝুনঝুনির শব্দ শুনতে পাবে। এবার কর্কটি খুলে একটু উঁচু করে রেখে বোতলের নিচে একটি জ্বলন্ত মোমবাতি দিয়ে তাপ দাও। গরম করার জন্য বোতল থেকে অনেকখানি বাতাস বেরিয়ে যাবে। বোতলের ছিপিটি বন্ধ কর। বোতলটি ঠান্ডা হওয়ার পর আবার ঝাঁকাও। কোনো শব্দ শুনতে পাচ্ছ কি? খুব ক্ষীণ শব্দ শোনা যাচ্ছে। যদি বোতলের সব বাতাস বের হয়ে যেতো তাহলে কোনো শব্দই শুনতে পেতে না। এর অর্থ কী? এর অর্থ শব্দ মাধ্যম ছাড়া সঞ্চালিত হয় না।

পাঠ ৫ : তরল পদার্থে শব্দের সঞ্চালন ও শব্দের বেগ

আমরা আগেই বলেছি যে, শব্দ সঞ্চালনের জন্য মাধ্যম দরকার। মাধ্যম ছাড়া শব্দ সঞ্চালিত হয় না।

কাজ: তরল পদার্থে শব্দের সঞ্চালন।

প্রয়োজনীয় উপকরণ: একটি বেলুন ও কিছু পরিমাণ পানি।

পদ্ধতি: বেলুনটিতে পানি ভর্তি করো। বেলুনের একদিক তোমার কানের সাথে ধরো এবং অপর দিকে আস্তে করে বেলুনে আঁচড় কাটো।

তুমি কি আঁচড়ের শব্দ শুনতে পাচ্ছো?

তুমি আঁচড়ের শব্দ জোরে ও স্পষ্ট শুনতে পাবে।

Figure: চিত্র- ৮.৫: তরল পদার্থে শব্দের সঞ্চালন

বর্ণনা: একজন বালক একটি পানিভর্তি বেলুনের একপাশ কানের সাথে ধরে অপর পাশে আঙুল দিয়ে আঁচড় কাটছে।

Printed page 84

পাঠ ৬ : কঠিন পদার্থে শব্দের সঞ্চালন ও শব্দের বেগ

কঠিন মাধ্যমে শব্দ বায়ু ও তরল মাধ্যমের চেয়ে দ্রুত ও ভালভাবে সঞ্চালিত হয়।

কাজ: কঠিন পদার্থে শব্দের সঞ্চালন।

প্রয়োজনীয় উপকরণ: একটি ধাতব স্কেল বা লম্বা ধাতব দণ্ড।

পদ্ধতি: স্কেল বা দণ্ডের এক প্রান্ত তোমার কানের সাথে ধরো এবং অন্য প্রান্তে তোমার কোনো বন্ধুকে আস্তে আস্তে আঁচড় কাটতে বলো। তুমি কি আঁচড়ের শব্দ শুনতে পাচ্ছো? এবার ধাতব স্কেলটিকে তোমার কানের পাশ থেকে সরিয়ে দাও এবং তোমার বন্ধুকে একই দূরত্বে থেকে ধাতব স্কেলে আস্তে আঁচড় কাটতে বলো। তুমি কোনো শব্দ শুনতে পাচ্ছ কি না?

Figure: চিত্র-৮.৬: কঠিন পদার্থে শব্দের সঞ্চালন

বর্ণনা: একজন বালক একটি ধাতব স্কেলের এক প্রান্ত কানের সাথে ধরে রেখেছে এবং অন্য প্রান্ত অন্য একজনের হাত দিয়ে ধরা রয়েছে।

এরকম একটি পরীক্ষা তোমরা একটি কাঠের বা ধাতব টেবিল নিয়ে করতে পার। কাজটি করে দেখ এবং কাজটি থেকে কী পেলে তা তোমাদের খাতায় লিখ। কাজটি থেকে জানতে পারবে যে, শব্দ কোনো ধাতু বা কাঠ দিয়েও চলাচল করে বা সঞ্চালিত হয়। বিভিন্ন কঠিন পদার্থে শব্দের বেগ বিভিন্ন রকম।