ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ข่าววิทยาศาสตร์
ภาพยนตร์วิทยาศาสตร์
เรื่องน่ารู้
พจนานุกรม
นักวิทยาศาสตร์
คำถามวิทยาศาสตร์์
สีสันวิทยาศาสตร์์
การทดลองวิทยาศาสตร์
บทเรียน / แบบฝึกหัด
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกวิทยาศาสตร์ | บทเรียน | บทเรียน

บทเรียน
   

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 : เสียงกับการได้ยิน
 
ระดับชั้น : ประถมปลาย

ร่างกายเราการดำรงพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตวัสดุและสมบัติของวัสดุแรงและความดัน
น้ำ ฟ้า และดวงดาว




พลังงานเสียง (sound energy) เป็นพลังงานรูปหนึ่งไม่มีตัวตน เรามองไม่เห็น เกิดจาก การสั่นสะเทือนของวัตถุ เสียงจะเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดของเสียงทุกทิศทาง ผ่านตัวกลาง 3 ชนิด คือ ของแข็ง, ของเหลว, และก๊าซ ไปยังอวัยวะรับเสียงคือ หู (ear)

ส่วนประกอบของหู แบ่งได้ 3 ชั้น ได้แก่


  1. หูชั้นนอก (ใบหู, รูหู ,และเยื่อแก้วหู)

  2. หูชั้นกลาง (กระดูค้อน, กระดูกทั่ง, กระดูกโกลน)

  3. หูชั้นใน (คอเคลีย มีลักษณะเป็นท่อเหมือนเปลือกหอยโข่ง)
เสียงที่เราได้ยินนั้นมาจากวัตถุต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา วัตถุที่ทำให้เกิดเสียงเรียกว่า แหล่งกำเนิดเสียง เสียงที่ได้ยินมีทั้งเสียงดัง เสียงค่อย บางเสียงเป็นเสียงที่เราเคยได้ยิน และบางเสียงเราไม่เคยได้ยินมาก่อน แสดงว่าแหล่งกำเนิดเสียงรอบๆ ตัวมีอยู่มากมายหลายชนิด

เสียงเกิดขึ้นเมื่อวัตถุที่เป็นเหล่งกำเนิดเสียงสั่น ถ้าวัตถุสั่นด้วยพลังงานมาก เราจะได้ยินเสียงจากวัตถุนั้นได้ เช่น ลำโพงสั่น เราจะได้ยินเสียงจากลำโพง เส้นเสียงในลำคอสั่น ทำให้เราออกเสียงได้



เสียงมาถึงหูได้อย่างไร เสียงเกิดจากวัตถุที่สั่นสะเทือน ขณะที่วัตถุสั่นสะเทือนจะทำให้ อากาศ และสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบข้างเกิดการสั่นสะเทือนไปด้วย ซึ่งเป็นได้ทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เราเรียกสิ่งที่อยู่รอบๆ วัตถุต้นกำเนิดเสียงเหล่านี้ว่า ตัวกลางของเสียง

ตัวอย่าง เราอาจให้ ส้อมเสียง หรือวิทยุเทปอย่างใดอย่างหนึ่งเป็นแหล่งกำเนิดเสียง โดยให้ผู้ถือวิทยุอยู่บนโต๊ะกลางห้องเรียน ส่วนน้องๆ คนอื่นๆ นั่งหรือยืนให้สูงกว่า หรืออยู่ในระดับเดียวกัน หรือต่ำกว่าระดับของวิทยุเทป จากนั้นให้เปิดวิทยุเทป สังเกตเสียงที่ได้ยิน


ผลการทดลองนี้ ได้ว่า

  • น้องๆ คนที่อยู่สูงกว่าวิทยุหรือส้อมเสียง จะได้ยินเสียง

  • น้องๆ คนที่อยู่รอบๆ กว่าวิทยุหรือส้อมเสียง จะได้ยินเสียง

  • น้องๆ คนที่อยู่ต่ำกว่าวิทยุหรือส้อมเสียง จะได้ยินเสียง
ดังนั้น "เมื่อเคาะส้อมเสียงหรือเปิดวิทยุในอากาศ เสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงจะผ่านอากาศไปทุกทิศทาง" คือ

เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงสั่นจะมีพลังงานในการสั่น เช่น เมื่อเคาะส้อมเสียง ขาส้อมเสียงจะสั่น หรือเมื่อเปิดวิทยุ ลำโพงของวิทยุจะสั่น การสั่นเหล่านี้สังเกตได้จากการใช้มือสัมผัส

พลังงานจากการสั่นจะแผ่ออกไปจากแหล่งกำเนิด เช่น เมื่อเคาะส้อมเสียงแล้วจุ่มขาหนึ่งของส้อมเสียงลงในน้ำ พลังงานจากการสั่นของส้อมเสียงจะส่งผ่านน้ำแผ่ออกไปทุกทิศทางมองเห็นผิวน้ำกระเพื่อม เป็นวงกลม

เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ในอากาศ พลังงานจากการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง จะแผ่ออกไปทุกทิศทางเป็น วงกลม ดังนั้น เราจะได้ยินเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงเสมอ ไม่ว่าจะอยู่ด้านหน้า ด้านหลัง สูงหรือต่ำกว่าแหล่งกำเนิดเสียงก็ตาม



เสียงเดินทางได้ในตัวกลางนำเสียงที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซได้ต่างกัน คือ เสียงเดินทางในของแข็งได้ดีกว่าของเหลวและก๊าซ และเสียงเดินทางในของเหลวได้ดีกว่าก๊าซ

ดังนั้น เสียงต้องอาศัยตัวกลางเพื่อส่งพลังงานจากตัวสั่นไปยังเยื่อแก้วหูและส่งพลังงานผ่านไปยังสมองทำให้ได้ยินเสียง เราจึงต้องระมัดระวังอันตรายที่เกิดจากเยื่อแก้วหู


การที่เราได้ยินเสียงนั้น มีองค์ประกอบ 3 ส่วนคือ แหล่งกำเนิดเสียง ตัวกลางของเสียง และอวัยวะรับเสียง


เราได้ยินเสียงแตกต่างกันอย่างไร

เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงสั่น พลังงานสั่นของวัตถุจะถ่ายโอนไปยังอากาศทุกทิศทาง ทำให้อากาศสั่นด้วยความถี่เดียวกับความถี่ในการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียงและเท่ากับความถี่เสียงด้วย


บางครั้งขณะวัตถุสั่นด้วยพลังงานมากพอ แต่ความถี่ในการสั่นน้อย เช่น การถือไม้บรรทัดแล้วสั่นไปมาแรงๆ เราจะไม่ได้ยินเสียงจากการสั่น แต่ถ้าเปลี่ยนมาเป็นดีดที่ปลายไม้บรรทัดที่วางยื่นพ้นขอบโต๊ะเล็กน้อยให้สั่น เราจะได้ยินเสียงและสังเกตได้ว่าไม้บรรทัดจะสั่นด้วยความถี่มากกว่าการใช้มือจับไม้บรรทัดสั่นไปมามาก

ซึ่งจำนวนรอบที่วัตถุสั่นใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ (frequency) มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (HZ) มนุษย์เราจะได้ยินเสียงที่มีความถี่ระหว่าง 20 - 20,000 เฮิรตซ์

การที่เราได้ยินเสียงเมื่อดีดปลายไม้บรรทัดสั่น แสดงว่าไม้บรรทัดสั่นด้วยความถี่สูงพอที่จะได้ยินเสียง คือ อยู่ในช่วงความถี่ 20-20,000 เฮิรตซ์ เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ หรือสูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์ มนุษย์จะไม่ได้ยิน แต่สัตว์บางชนิด เช่น สุนัข สามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่ระหว่าง 15-50,000 เฮิรตซ์ แมวได้ยินเสียงที่มีความถี่ระหว่า 60-65,000 เฮิรตซ์ ค้างคาวได้ยินเสียงที่มีความถี่ระหว่าง 10,000-120,000 เฮิรตซ์ เป็นต้น



ความถี่ในการสั่นของวัตถุเกี่ยวข้องกับมวลของวัตถุด้วย วัตถุที่มีมวลน้อยจะสั่นด้วยความถี่สูงกว่าวัตถุที่มีมวลมาก ความถี่เสียงที่เกิดจากการสั่นของวัตถุที่มีมวลน้อย จึงสูงกว่าความถี่เสียงของวัตถุที่มวลมาก

น้องๆ เคยสงสัยไหมว่าทำไมเราจึงได้ยินเสียงสูงบ้าง เสียต่ำบ้าง เรามาสังเกตจากการทดลองใช้ดินสอเคาะข้างแก้วที่ใส่น้ำในระดับไม่เท่ากัน


จากการทดลองสรุปได้ว่า "เสียงสูงและเสียงต่ำขึ้นกับความถี่เสียง ซึ่งตรงกับความถี่ในการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง"

ดังนั้น เมื่อเสียงมีความถี่สูง เราก็จะได้ยินเสียงสูงหรือเสียงแหลม และเมื่อเสียงที่มีความถี่ต่ำ เราก็จะได้ยินเสียงต่ำ หรือเสียงทุ้ม


ลักษณะของเสียง

เสียงที่เกิดขึ้นมีหลายลักษณะ เช่น เสียงดัง เสียงค่อย เสียงสูง เสียงต่ำ เสียงทุ้ม เป็นต้น

  • วัตถุที่มีการสั่นสะเทือนมากจะทำให้เกิด เสียงดัง

  • วัตถุที่มีการสั่นสะเทือนน้อยจะทำให้เกิด เสียงค่อย
วัตถุแต่ละชนิดจะมีความดังที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสั่นสะเทือนของวัตถุนั้นๆ เช่น วัตถุชนิดหนึ่งมีการสั่นสะเทือนมากกว่าวัตถุอีกชนิดหนึ่ง เมื่อถูกเคาะด้วยแรงเท่ากัน และวัตถุที่ใช้เคาะชนิดเดียวกัน วัตถุที่สั่นสะเทือนมากกว่าจะทำให้เกิดเสียงที่ดังกว่า เป็นต้น



แหล่งกำเนิดเสียงที่สั่นด้วยพลังงานมากจะทำให้เกิดเสียงดังมากกว่าแหล่งกำเนิดเสียงที่สั่นด้วยพลังงานน้อย และเมื่อฟังเสียงที่ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆ กัน จะพบว่าเสียงที่พลังงานมาถึงหูมากจะทำให้ได้ยินเสียงดังมากกว่าเสียงที่มีพลังงานมาถึงหูน้อย

ความดัง ของเสียงวัดได้ด้วยระดับความเข้มของเสียง มีหน่วยเป็น เดซิเบล โดยเสียงที่มีระดับความเข้มเสียงมาก จะดังกว่าเสียงที่มีระดับความเข้มเสียงน้อย

เสียงที่ดังมากจะมีพลังงานมาถึงหูมาก จนอาจทำให้เยื่อแก้วหูเป็นอันตรายได้ เสียงที่อาจจะไม่ดังมากแต่ก่อให้เกิดความรำคาญ เรียกว่า มลภาวะของเสียง

เช่น การตีกลองแรงๆ ใช้พลังงานมากกว่าตีเบาๆ และให้เสียงดังมากกว่าการตีกลองเบาๆ

หรือ เมื่อเปิดวิทยุพลังงานจากวิทยุคงที่ เสียงที่ได้ยินจากวิทยุอยู่ใกล้และไกลวิทยุต่างกัน ถ้าน้องๆ เดินห่างจากวิทยุออกไป

พลังงานกับความดังของเสียง

มลภาวะของเสียงป้องกันได้ ภาพระดับความเข้มของเสียง (เดซิเบล) (ภาพหน้า 86 มลภาวะของเสียงป้องกันได้)
  1. ใช้ที่ครอบหูป้องกันเสียง

  2. ลดความดังของเครื่องเสียง

  3. ใช้แนวต้นไม้กั้นเสียง

ที่มาข้อมูล : สสวท. กระทรวงศึกษาธิการ คู่มือครูสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 พ.ศ.2544
สสวท. กระทรวงศึกษาธิการ หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 พ.ศ.2544
จำนวนคนอ่าน 125025 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved