ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
บทเรียนฟิสิกส์
ศัพท์ฟิสิกส์
แบบฝึกหัดฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกฟิสิกส์ | บทเรียนฟิสิกส์

บทเรียนฟิสิกส์
   

เสียง : การเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
 
ระดับชั้น : มัธยม 5



ธรรมชาติของเสียง อัตราเร็วของเสียง การเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
ความเข้มเสียงและการได้ยิน (1) ความเข้มเสียงและการได้ยิน (2) เสียงดนตรี
บีตส์และคลื่นนิ่งของเสียง ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์และคลื่นกระแทก การประยุกต์ความรู้เรื่องเสียง


โดยสรุปคลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุที่เป็นแหล่งกำเนิดเสียง พลังงานการสั่นของแหล่งกำเนิดจะถูกถ่ายโอนให้แก่โมเลกุลของตัวกลางที่อยู่ติดกับต้นกำเนิดนั้น และพลังงานถูกส่งต่อกันไปเรื่อยๆ จนถึงหูผู้ฟัง ผลที่เกิดขึ้นคือ คลื่นเสียงเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดโดยมีโมเลกุลของอากาศทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงานของคลื่นเสียงนั้น (สำหรับคลื่นเสียงในอากาศ)

เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงสั่น พลังงานของการสั่นจะถูกถ่ายโอนให้แก่โมเลกุลของอากาศที่อยู่รอบๆ โดยการชนระหว่างโมเลกุล เมื่อพิจารณาแนวการถ่ายโอนพลังงานของคลื่นเสียงกับแนวการสั่นของโมเลกุลของอากาศซึ่งเป็นโมเลกุลของตัวกลางแล้ว จะพบว่าอยู่ในแนวเดียวกัน ดังนั้น คลื่นเสียงจึงเป็นคลื่นตามยาว

กราฟระหว่างการกระจัดออกจากตำแหน่งเดิมของขดลวดสปริงกับตำแหน่งต่างๆ บนสปริงขณะที่คลื่นตามยาวผ่าน

เมื่อพิจารณาภาพการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของอากาศขณะมีคลื่นเสียงผ่าน ให้พิจารณาโมเลกุลของอากาศอยู่ในแนวเส้นตรงซึ่งมีทิศออกจากแหล่งกำเนิดเสียง ขณะไม่มีคลื่นเสียงผ่านแต่ละโมเลกุลของอากาศอยู่ห่างกันเป็นระยะทางเท่ากันโดยตลอด ดังรูป ก. เมื่อมีคลื่นเสียงผ่านระยะระหว่างโมเลกุลของอากาศจะเปลี่ยนไป ตามลักษณะที่เป็นส่วนอัดและส่วนขยาย ดังรูป ข. และกราฟระหว่างระยะห่างจากตำแหน่งเดิมของโมเลกุลอากาศตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง จะเป็นลักษณะเดียวกับการเกิดคลื่นตามยาวในขดลวดสปริง ดังรูป ค.

คลื่นเสียงขณะเคลื่อนที่ผ่านอากาศ

ขณะที่คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศ โมเลกุลของอากาศในบริเวณที่เป็นส่วนอัดจะมีจำนวนมากกว่าปกติ ทำให้ความดันอากาศที่บริเวณส่วนอัดสูงกว่าความดันปกติ ส่วนโมเลกุลของอากาศในบริเวณที่เป็นส่วนขยายจะมีจำนวนน้อยกว่าปกติ ทำให้ความดันของอากาศในบริเวณส่วนขยายต่ำกว่าปกติ ดังนั้น บริเวณตรงกลางระหว่างส่วนอัดจึงมีความดันเพิ่มจากปกติมากที่สุด และตรงกลางของส่วนขยายก็มีความดันลดลงจากปกติมากที่สุด ดังนั้น เมื่อพิจารณาคลื่นเสียงที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศในขณะใดขณะหนึ่ง กราฟระหว่างความดันของอากาศ ณ ตำแหน่งต่างๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของเสียงจะเป็นดังรูป ก. และกราฟระหว่างการกระจัดของโมเลกุลของอากาศ ตามแนวการเคลื่อนที่ของเสียงเป็นดังรูป ข.


ก. กราฟระหว่างความดันกับตำแหน่งต่างๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง
ข. กราฟระหว่างการกระจัดของโมเลกุลกับตำแหน่งต่างๆ ตามแนวการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง

คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง พลังงานการสั่นของต้นกำเนิดนี้จะถูกถ่ายโอนให้กับโมเลกุลของอากาศ ทำให้ความดันอากาศเปลี่ยนแปลง แต่ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงก็ยังคงเท่ากับความถี่ของต้นกำเนิดเสียง การเปลี่ยนแปลงความดันของอากาศดังกล่าวนี้ จะถูกถ่ายโอนต่อๆ กันมาจากต้นกำเนิดจนกระทั่งถึงหูผู้ฟัง ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงมีความถี่เดียวกับความถี่ของต้นกำเนิดเสียง



ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์เล่ม 2. ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
จำนวนคนอ่าน 44235 คน
   
 

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