ডপলার ক্রিয়ার সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| f₀ | উৎসের কম্পাঙ্ক f₀ (Hz) | সাইরেন যে পিচে বাজে, আর চালক যা শোনে | |
|---|---|---|---|
| c | শব্দের গতি c (m/s) | 20 °C-এ বাতাসে 343 m/s, 0 °C-এ 331; পানিতে 1,480 | |
| v_s | উৎসের গতি v_s (m/s) | 30 m/s মানে 108 কিমি/ঘণ্টা | |
| v_o | উৎসের দিকে শ্রোতার গতি | এখানে 0: শ্রোতা স্থির দাঁড়িয়ে | |
| θ | উৎসের গতি ও শ্রোতার দিকের রেখার মাঝের কোণ | এখন যে শব্দ পৌঁছাচ্ছে তা পাঠানোর সময়ের কোণ; 0° মানে সোজা শ্রোতার দিকে, 180° সোজা উল্টো দিকে | |
| f | শ্রোতা যে কম্পাঙ্ক শোনে | উৎস এগিয়ে আসার সময় বেশি, সবচেয়ে কাছের বিন্দুতে f₀-র সমান, দূরে যেতে থাকলে কম |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| λ | উৎসের সামনে ও পিছনে তরঙ্গদৈর্ঘ্য | সামনে শীর্ষগুলো চেপে যায় আর পিছনে টেনে লম্বা হয়; আঁকা বৃত্তগুলো প্রতি কয়েক ডজনে একটি শীর্ষ |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| M | মাক সংখ্যা | 1-এর বেশি হলে উৎস নিজের শব্দকেই ছাড়িয়ে যায় | |
|---|---|---|---|
| α | মাক কোণের অর্ধ-কোণ | সব তরঙ্গমুখ এই কোণকের ওপর জমা হয়; এটি শ্রোতাকে পেরিয়ে গেলে তিনি সনিক বুম শোনেন |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
ডপলার ক্রিয়ার সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- সাইরেনসহ একটি গাড়ি রাস্তা ধরে একজন শ্রোতার পাশ দিয়ে চলে যায়। শব্দের প্রতি কয়েক ডজন চূড়া একটি বৃত্ত হিসেবে আঁকা হয়, যা গাড়িটি যেখান থেকে তা পাঠিয়েছিল সেখান থেকে ছড়িয়ে পড়ে; গাড়ির সামনে বৃত্তগুলো গায়ে গায়ে জমে যায়, আর পেছনে ছড়িয়ে পড়ে।
- গাড়িটি কাছে আসা, পাশ কাটানো আর দূরে চলে যাওয়ার সময় শ্রোতা যে কম্পাঙ্ক শোনেন, আর সেমিটোনে সরণটি পড়ে নিন। চেনা ওই পর্দা-নামাটা শুনতে “শ্রোতা যা শোনেন তা বাজান”-এ টিক দিন; লেখচিত্রটি গাড়ির অবস্থানের বিপরীতে কম্পাঙ্ক দেখায়, আর গতির রূপান্তরকারী গতিগুলো কিমি/ঘণ্টা বা মাইল/ঘণ্টায় বদলে দেয়।
- উৎসের গতি শব্দের গতি ছাড়িয়ে বাড়িয়ে দিন। বৃত্তগুলো আর গাড়ির আগে যেতে পারে না আর একটি শঙ্কুতে জমে ওঠে, অর্থাৎ মাক শঙ্কু; তা শ্রোতার ওপর দিয়ে ঝেঁটিয়ে যাওয়ার আগে তিনি কিছুই শোনেন না, তারপর একসঙ্গেই কাছে আসা আর দূরে যাওয়া — দুই শব্দই শোনেন: ধ্বনিবিস্ফোরণ।
সাধারণ প্রশ্ন
ডপলার ক্রিয়া কী?
একটি তরঙ্গের উৎস আর আপনি একে অন্যের তুলনায় সরলে আপনি যে কম্পাঙ্ক শোনেন তার বদল। একটি উৎস কাছে এলে প্রতিটি চূড়া আগেরটির চেয়ে একটু কাছ থেকে পাঠানো হয়, তাই সেগুলো গায়ে গায়ে জমে এসে পৌঁছায় আর পর্দা চড়া হয়; দূরে গেলে সেগুলো ছড়িয়ে পৌঁছায় আর পর্দা খাদে নামে। উৎসটি নিজে কখনোই তার কম্পাঙ্ক বদলায় না।
ডপলারের সূত্র কী?
f = f₀ × (c + v_o) ÷ (c − v_s cos θ), যেখানে f₀ পাঠানো কম্পাঙ্ক, c শব্দের গতি, v_s উৎসের গতি, v_o উৎসের দিকে শ্রোতার গতি, আর θ শব্দটি পাঠানোর সময় উৎসের গতি আর শ্রোতা পর্যন্ত রেখার মাঝের কোণ। শ্রোতা স্থির থাকলে, সোজা মুখোমুখি, তা কাছে আসায় f = f₀ c ÷ (c − v_s) আর দূরে যাওয়ায় f₀ c ÷ (c + v_s)।
একটি গাড়ি পাশ কাটানোর সময় পর্দা হঠাৎ নেমে যায় কেন?
কারণ গাড়িটি সবচেয়ে কাছ দিয়ে যাওয়ার মুহূর্তেই θ কোণটি প্রায় 0° থেকে প্রায় 180°-তে ঘুরে যায়। আপনি রাস্তার যত কাছে দাঁড়ান, ঘোরাটি তত দ্রুত আর নামাটিও তত আচমকা; রাস্তা থেকে দূরে পর্দাটি আলতো করে গড়িয়ে নামে।
ধ্বনিবিস্ফোরণ কী থেকে হয়?
শব্দের চেয়ে দ্রুত চলা একটি উৎস নিজের তরঙ্গকেই ছাড়িয়ে যায়। সে যত তরঙ্গমুখ পাঠায়, সব তার পেছনে একটি শঙ্কুর পৃষ্ঠে জমে ওঠে, যার অর্ধ-কোণ α, যেখানে sin α = c ÷ v_s। শঙ্কুটি চাপের একটি তীব্র লাফ বয়ে নেয়, আর তা আপনার ওপর দিয়ে গেলে ওই লাফটিই বিস্ফোরণ; তা উড়োজাহাজের পুরো পথ ধরেই পিছু নেয়, কেবল শব্দের বাধা ভাঙার সময়েই নয়।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।