Blog Archive
About Me
- ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน
ผู้ติดตาม
ขับเคลื่อนโดย Blogger.
วันอังคารที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2554
ดาวเคราะห์
00:06 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
ดาวเคราะห์ (Planets)
ดาวเคราะห์ หมายถึง ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง แต่สะท้อนแสงอาทิตย์ส่องเข้าไปตาเรา ดาวเคราะห์ แต่ละดวง มีขนาดและจำนวนดวงจันทร์บริวารไม่เท่ากัน อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็น ระยะทางต่างกัน และดวง ต่างก็อยู่ในระบบสุริยะ โดยหมุนรอบตัวเองโคจรรอบ ดวงอาทิตย์ด้วย ความเร็วต่างกันไป จากการศึกษา เรื่องราว เกี่ยวกับดาวเคราะห์โดยใช้โลกเป็นหลักในการแบ่ง
ดาวเคราะห์ เป็นดาวที่ไม่มีแสงในตัวเอง ไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์ หรือดาวฤกษ์ ซึ่งสามารถส่องสว่างด้วยตนเองได้ แต่เราสามารถมองเห็นดาวเคราะห์ได้ เนื่องจากการที่ดาวเคราะห์ สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ เข้าสู่ตาของเรานั่นเองแม้ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา จะมีถึง 8 ดวง (ไม่รวมโลก) แต่เราสามารถมองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า เพียง 5 ดวงเท่านั้น คือ ดาวพุธ, ดาวศุกร์, ดาวอังคาร, ดาวพฤหัส และดาวเสาร์ เท่านั้น ซึ่งชาวโบราณเรียก ดาวเคราะห์ทั้งห้านี้ว่า "The Wandering Stars" หรือ "Planetes" ในภาษากรีก และเรียกดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ ทั้งสองดวงว่า "The Two Great Lights" ซึ่งเมื่อรวมกันทั้งหมด 7 ดวง จะเป็นที่มาของชื่อวัน ใน 1 สัปดาห์ นั่นเอง
ดาวเคราะห์ทั้ง 8 สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้
1. แบ่งตามลักษณะทางกายภาพ
- ดาวเคราะห์ชั้นใน (Inner or Terrestrial Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เย็นตัวแล้วมากกว่า ทำให้มีผิวนอกเป็นของแข็ง เหมือนผิวโลกของเรา จึงเรียกว่า Terrestrial Planets (หมายถึง "บนพื้นโลก") ได้แก่ ดาวพุธ (Mercury), ดาวศุกร์(Venus), โลก (Earth) และดาวอังคาร (Mars) ซึ่งจะใช้แถบของ ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) เป็นแนวแบ่ง
- ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer or Jovian Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เพิ่งเย็นตัว ทำให้มีผิวนอก ปกคลุมด้วยก๊าซ เป็นส่วนใหญ่ เหมือนพื้นผิวของดาวพฤหัส ทำให้มีชื่อเรียกว่า Jovian Planets (Jovian มาจากคำว่า Jupiter-like หมายถึง คล้ายดาวพฤหัส) ได้แก่ ดาวพฤหัส (Jupiter), ดาวเสาร์ (Saturn), ดาวยูเรนัส (Uranus), ดาวเนปจูน (Neptune)
ภาพภาพแสดงระยะทางเฉลี่ย ของดาวเคราะห์ชั้นนอก จากดวงอาทิตย์ โดยที่ Light Hours หมายถึง ระยะเวลาที่แสง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะห์นั้น (หน่วยเป็นชั่วโมง) และ Astronomical Units หมายถึง ระยะทาง ในหน่วยดาราศาสตร์ (AU)
2. แบ่งตามวงทางโคจรดังนี้ คือ
- ดาวเคราะห์วงใน (Interior planets) หมายถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ดาวพุธ และดาวศุกร์
- ดาวเคราะห์วงนอก (Superior planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากโลกออกไป ได้แก่ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
3. แบ่งตามลักษณะพื้นผิว ดังนี้
- ดาวเคราะห์ก้อนหินได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ทั้ง 4 ดวงนี้มีพื้นผิวแข็งเป็นหิน มีชั้นบรรยากาศบางๆ ห่อหุ้ม ยกว้นดาวพุธที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดไม่มีบรรยากาศ
- ดาวเคราะห์ก๊าซ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน จะเป็นก๊าซทั่วทั้งดวง อาจมีแกนหินขนาดเล็ก อยู่ภายใน พื้นผิวจึงเป็นบรรยากาศที่ปกคลุมด้วยก๊าซมีเทน แอมโมเนีย ไฮโดรเจน และฮีเลียม
(สำหรับดาวพลูโตนั้นยังสรุปไม่ได้ว่าเป็นพวกใด เนื่องจากยังอยู่ห่างไกลจากโลกมาก)
นอกจากที่เราทราบว่า ดาวเคราะห์จะหมุนรอบตัวเอง โคจรไปรอบๆดวงอาทติย์แล้ว แกนของแต่ละดาวเคราะห์ ยังเอียง (จากแนวตั้งฉากของการเคลื่อนที่) ไม่เท่ากันอีกด้วย นอกจากนี้ เมื่อเทียบทิศทางของ การหมุนรอบตัวเอง กับการหมุนรอบดวงอาทิตย์ ของแต่ละดาวเคราะห์ พบว่า ดาวศุกร์ (Venus), ดาวยูเรนัส (Uranus) จะหมุนรอบตัวเอง แตกต่างไปจากดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา
http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/sakaew/rungaroon_k/star/sec04p01.html
ดาวเคราะห์ หมายถึง ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง แต่สะท้อนแสงอาทิตย์ส่องเข้าไปตาเรา ดาวเคราะห์ แต่ละดวง มีขนาดและจำนวนดวงจันทร์บริวารไม่เท่ากัน อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็น ระยะทางต่างกัน และดวง ต่างก็อยู่ในระบบสุริยะ โดยหมุนรอบตัวเองโคจรรอบ ดวงอาทิตย์ด้วย ความเร็วต่างกันไป จากการศึกษา เรื่องราว เกี่ยวกับดาวเคราะห์โดยใช้โลกเป็นหลักในการแบ่ง
ดาวเคราะห์ เป็นดาวที่ไม่มีแสงในตัวเอง ไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์ หรือดาวฤกษ์ ซึ่งสามารถส่องสว่างด้วยตนเองได้ แต่เราสามารถมองเห็นดาวเคราะห์ได้ เนื่องจากการที่ดาวเคราะห์ สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ เข้าสู่ตาของเรานั่นเองแม้ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา จะมีถึง 8 ดวง (ไม่รวมโลก) แต่เราสามารถมองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า เพียง 5 ดวงเท่านั้น คือ ดาวพุธ, ดาวศุกร์, ดาวอังคาร, ดาวพฤหัส และดาวเสาร์ เท่านั้น ซึ่งชาวโบราณเรียก ดาวเคราะห์ทั้งห้านี้ว่า "The Wandering Stars" หรือ "Planetes" ในภาษากรีก และเรียกดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ ทั้งสองดวงว่า "The Two Great Lights" ซึ่งเมื่อรวมกันทั้งหมด 7 ดวง จะเป็นที่มาของชื่อวัน ใน 1 สัปดาห์ นั่นเอง
ดาวเคราะห์ทั้ง 8 สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้
1. แบ่งตามลักษณะทางกายภาพ
- ดาวเคราะห์ชั้นใน (Inner or Terrestrial Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เย็นตัวแล้วมากกว่า ทำให้มีผิวนอกเป็นของแข็ง เหมือนผิวโลกของเรา จึงเรียกว่า Terrestrial Planets (หมายถึง "บนพื้นโลก") ได้แก่ ดาวพุธ (Mercury), ดาวศุกร์(Venus), โลก (Earth) และดาวอังคาร (Mars) ซึ่งจะใช้แถบของ ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) เป็นแนวแบ่ง
- ดาวเคราะห์ชั้นนอก (Outer or Jovian Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เพิ่งเย็นตัว ทำให้มีผิวนอก ปกคลุมด้วยก๊าซ เป็นส่วนใหญ่ เหมือนพื้นผิวของดาวพฤหัส ทำให้มีชื่อเรียกว่า Jovian Planets (Jovian มาจากคำว่า Jupiter-like หมายถึง คล้ายดาวพฤหัส) ได้แก่ ดาวพฤหัส (Jupiter), ดาวเสาร์ (Saturn), ดาวยูเรนัส (Uranus), ดาวเนปจูน (Neptune)
ภาพภาพแสดงระยะทางเฉลี่ย ของดาวเคราะห์ชั้นนอก จากดวงอาทิตย์ โดยที่ Light Hours หมายถึง ระยะเวลาที่แสง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะห์นั้น (หน่วยเป็นชั่วโมง) และ Astronomical Units หมายถึง ระยะทาง ในหน่วยดาราศาสตร์ (AU)
2. แบ่งตามวงทางโคจรดังนี้ คือ
- ดาวเคราะห์วงใน (Interior planets) หมายถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ดาวพุธ และดาวศุกร์
- ดาวเคราะห์วงนอก (Superior planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากโลกออกไป ได้แก่ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
3. แบ่งตามลักษณะพื้นผิว ดังนี้
- ดาวเคราะห์ก้อนหินได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ทั้ง 4 ดวงนี้มีพื้นผิวแข็งเป็นหิน มีชั้นบรรยากาศบางๆ ห่อหุ้ม ยกว้นดาวพุธที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดไม่มีบรรยากาศ
- ดาวเคราะห์ก๊าซ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน จะเป็นก๊าซทั่วทั้งดวง อาจมีแกนหินขนาดเล็ก อยู่ภายใน พื้นผิวจึงเป็นบรรยากาศที่ปกคลุมด้วยก๊าซมีเทน แอมโมเนีย ไฮโดรเจน และฮีเลียม
(สำหรับดาวพลูโตนั้นยังสรุปไม่ได้ว่าเป็นพวกใด เนื่องจากยังอยู่ห่างไกลจากโลกมาก)
นอกจากที่เราทราบว่า ดาวเคราะห์จะหมุนรอบตัวเอง โคจรไปรอบๆดวงอาทติย์แล้ว แกนของแต่ละดาวเคราะห์ ยังเอียง (จากแนวตั้งฉากของการเคลื่อนที่) ไม่เท่ากันอีกด้วย นอกจากนี้ เมื่อเทียบทิศทางของ การหมุนรอบตัวเอง กับการหมุนรอบดวงอาทิตย์ ของแต่ละดาวเคราะห์ พบว่า ดาวศุกร์ (Venus), ดาวยูเรนัส (Uranus) จะหมุนรอบตัวเอง แตกต่างไปจากดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา
http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/sakaew/rungaroon_k/star/sec04p01.html
วันพุธที่ 5 ตุลาคม พ.ศ. 2554
บีตส์ของเสียง
20:59 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
การเกิดบีตส์ (Beat)
เป็นปรากฎการณ์จากการแทรกสอดของคลื่นเสียง 2 ขบวน ที่มีความถี่แตกต่างกันเล็กน้อย และเคลื่อนที่อยู่ในแนวเดียวกันเกิดการรวมคลื่นเป็นคลื่นเดียวกัน ทำให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไป เป็นผลทำให้เกิดเสียงดังเสียงค่อยสลับกันไปด้วยความถี่ค่าหนึ่ง

ความถี่ของบีตส์หมายถึง เสียงดังเสียงค่อยที่เกิดขึ้นสลับกันในหนึ่งหน่วยเวลา เช่น ความถี่ ของบีตส์เท่ากับ 7 รอบ/วินาที หมายความว่าใน 1 วินาที จะมีเสียงดัง 7 ครั้ง และเสียงค่อย 7 ครั้ง
ตัวอย่าง ถ้าต้องการให้เกิดเสียงดังเป็นจังหวะ ๆ ห่างกันทุกครึ่งวินาที จะต้องเคาะส้อมเสียงซึ่งมีความถี่ 500 Hz พร้อมกับส้อมเสียงที่มีความถี่เท่าไร
วิธีทำ

รวมคุณสมบัติเสียง
20:53 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
สมบัติคลื่นเสียง | ||||||
สมบัติของเสียง ......... เนื่องจากเสียงมีลักษณะเป็นคลื่นจึงมีสมบัติเหมือนคลื่นทุกประการคือ 1. การสะท้อนของเสียง เสียงมีการสะท้อนเหมือนกับคลื่น เป็นไปตามกฏการสะท้อน โดยที่เมื่อเสียงเคลื่อนที่จาก ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากจะมีการสะท้อนของคลื่นเสียงเกิดขึ้นซึ่งเฟสจะเปลี่ยนไป 180 องศา แต่ถ้าเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปยัง ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยจะมีการสะท้อนเพียงบางส่วนซึ่ง การสะท้อนนี้คลื่นเสียงจะมีเฟสเท่าเดิม | ||||||
![]() สิ่งที่จะสะท้อนเสียงได้ มีความยาวอย่างน้อยเท่ากับความยาวคลื่น คำถาม : สัตว์บางชนิดเดินทางหากินโดยอาศััยเสียงสะท้อน เช่นค้างคาว เป็นต้น นักเรียนอธิบายว่าค้างคาวเดินทางโดยอาศัยคลื่นเสียงอย่างไร | ||||||
ปรากฏการณ์การสะท้อนของคลื่นเสียง
เราสามารถหาระยะทางระหว่างผู้ฟังถึงตัวกลางที่ทำให้เกิด การสะท้อนได้ จาก S = Vt โดยที่ S = ระยะทาง มีหน่วยเป็นเมตร V = ความเร็ว มีหน่วยเป็นเมตร/วินาที t = เวลา มีหน่วยเป็นวินาที | ||||||
ตัวอย่างการคำนวณ: 1.ชายคนหนึ่งตะโกนในหุบเขาได้ยินเสียงสะท้อนกลับมาในเวลา 4 วินาที ขณะนั้นอุณหภูมิของ อากาศ 15 องศาเซลเซียส วิเคราะห์: เสียงเดินทางไป - กลับ ใช้เวลา 4 วินาที เสียงเดินทางเทียวเดียวใช้เวลาเพียงครึ่งหนึ่ง เวลา = 2 วินาที อัตราเร็วของเสียงในอากาศ เมื่ออุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส ![]() วิธีทำ ![]() 2. ชายคนหนึ่งเป่านกหวีดอยู่หน้ากำแพงซึ่งได้ยินเสียงก้องหลังเป่า 2.1 วินาที ต่อมาเดินเข้า ไปใกล้ อีก 50 เมตร จะได้ยินเสียงก้องหลังเป่า 1.8 วินาที จงหาว่าชายคนนี้ยืนห่างจาก กำแพงกี่เมตรในตอนแรก แบบฝึกหัด 1. ชายคนหนึ่งอยู่ระหว่างหน้าผา เมื่อตบมือจะได้ยินเสียงตบมือภายหลังที่ตบมือแล้ว 1 , 3, และ 4 วินาทีตามลำดับ ถ้าอัตราเร็วของเสียง 335 m/s จงหา 1. ระยะห่างระหว่างหน้าผา 2. เวลาที่ได้ยินเสียงตบมือครั้งถัดไปหลังจากที่ตบมือ 2. เรือลำหนึ่งแล่นเข้าหาหน้าผาด้วยอัตราเร็ว 10 เมตร/วินาที ถ้าเปิดหวูดปรากฏว่าได้ยินเสียงก้องใน เวลา 12 วินาทีต่อมา จงหาว่าขณะที่เปิดหวูดเรือห่างจากหน้าผากี่เมตรกำหนดอัตราเร็วของเสียง 340 เมตร/วินาที | ||||||
2. คลื่นนิ่ง | ||||||
![]() | ||||||
ตำแหน่ง Antinode เสียงดัง ตำแหน่ง Node เสียงจะค่อย | ||||||
ตัวอย่างการคำนวณ 1. ผู้ขับรถยนต์คันหนึ่งกำลังเปิดรับฟังวิทยุฟังรายการจากสถานีแห่งหนึ่ง ขณะที่รถกำลัง เคลื่อนที่เขาหาตึกใหญ่ข้างหน้าด้วยความเร็ว 1 เมตร/วินาที เขาสังเกตว่าวิทยุเงียบ ไป 2 ครั้งใน 3 วินาที คลื่นวิทยุนั้นมีความยาวคลื่นเท่าไร วิเคราะห์ : คลื่นวิทยุเคลื่อนที่เข้าหาตึกจะสะท้อนกลับรวมกับคลื่นเดิมเป็นคลื่นนิ่ง ทำให้เกิดตำแหน่ง บัพ (Node) เสียงเงียบ และตำแหน่งปฏิบัพ ( Antinode) เสียงดัง เมื่อรถเคลื่อนที่ผ่านเสียงเงียบ 2 ครั้งใน 3 วินาที วิธีทำแบบฝึกหัด 1. ต้นกำเนิดเสียงความถี่ 85 Hz วางอยู่ใกล้กำแพงชายคนหนึ่งเดินจากต้นกำเนิดเสียง เข้าหากำแพงพบว่าเสียงมีความเข้มมากน้อยสลับกันไป ถ้าอัตราเร็วของเสียง ในอากาศ 340 m/s ระยะหว่างจุดที่มีความเข้มเสียงน้อยที่สุดที่อยู่ติดกันจะห่างกันกี่เมตร 2. การหักเห การหักเหของคลื่นเสียงคือการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่งที่มีความหนาแน่นต่างกัน สามารถสรุปความสัมพันธ์ได้ดังนี้ ![]() คลื่นเสียงจะเบนออกจากเส้นปกติเมื่อเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง หรือจากบริเวณที่มีความเร็วน้อยไปยังตัวกลางที่มีความเร็วมาก | ||||||
ตัวอย่าง เกี่ยวกับการหักเห เช่นฟ้าแลบแล้วยังไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง เพราะการหักเห![]() | ||||||
มุมวิกฤต คือ มุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักเหเท่ากับ 90 คลื่นเสียงต้องเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเร็วน้อยไปสู่บริเวณ ที่มีความเร็วมาก เช่น จากอุณหภูมิต่ำไปยังอุณหภูมิสูงได้สูตร ![]() ถ้ามุมตกโตกว่ามุมวิกฤต คลื่นเสียงจะไม่หักเหแต่ จะสะท้อนกลับหมด ![]() | ||||||
3. การแทรกสอด คือปรากฎการณ์ที่คลื่นเสียง 2 ขบวนเคลื่อนที่เข้ามาในตัวกลางเดียวกันเกิดการรวมคลื่น กันขึ้นทำให้เกิดการเสริมกันและหักล้างกัน ตำแหน่งที่เสริมกันเรียกว่า ตำแหน่งปฎิบัพ (เสียงดัง) ตำแหน่งที่หักล้างกันเรียกว่า ตำแหน่งบัพ (เสียงจะค่อย) แหล่งกำเนิดอาพันธ์ คือแหล่งกำเนิดคลื่นเสียงที่มีความถี่เท่ากัน ความยาวคลื่นเท่ากัน อัตราเร็วเท่ากัน แอมปลิจูดเท่ากัน แต่เฟสอาจจะเท่ากันหรือต่างกันคงที่ก็ได้ | ||||||
![]() | ||||||
4. การเลี้ยวเบน คือการที่คลื่นเสียงเคลื่อนที่ไปพบสิ่งกีดขวางแล้วสามารถเคลื่อนที่อ้อมได้หลัง สิ่งกีดขวางได้อธิบายได้โดยใช้หลักของฮอยเกนต์ | ||||||
![]() | ||||||
ที่มา http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/10/sound/sound/property.htm | ||||||
การหักเหเสียง
20:47 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
การหักเห (Refraction)
ดังรูป
รูปแสดงการหักเหของคลื่น
ปรากฎการณ์หนึ่งที่เกี่ยว ข้องกับการหักเห คือการที่เราเห็นฟ้าแลบแ่่ต่ไม่ได้ยินฟ้าร้อง เนื่องจากปกติหลังจากที่เราเห็นฟ้าแลบได้ไม่นานเราจะได้ยินเสียงฟ้าร้องตาม มาติด ๆ แต่บางครั้งเราเห็นฟ้าแลบแ่ต่ไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้อง เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิบริเวณผิวโลกกับบริเวณที่ห่างจากผิวโลกไป คือบริเวณใกล้ผิวโลกจะมีอุณภูมิสูงกว่าบริเวณที่ไกลออกไป ทำให้เสียงที่เคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีอุณหภูมิต่างกันนี้มีการหักเหออกไป จากเรา ทำให้เราไม่ได้ยินเสียงฟ้าร้องนั่นเอง |
การสะท้อนของเสียง
20:28 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
เมื่อเรายืนอยู่ในระหว่างหุบเขาและเปล่งเสียงตะโกนออกมา ในเวลาอีกไม่นานเราก็จะได้ยินเสียงอุโฆษ (echo) ซึ่งเป็นเสียงของเราเองที่สะท้อนกลับมาหาตัวเรา ถ้าในหุบเขามีภูเขาตั้งอยู่หลายๆลูก เสียงอุโฆษจะเกิดขึ้นหลายๆ ครั้ง นี่คือปรากฏการณ์ในลักษณะของการสะท้อนของเสียง ตามปกติเมื่อเสียงกระทบกับกำแพงที่มีผิวแข็งๆ ส่วนหนึ่งของเสียงจะสะท้อนกลับ แต่เสียงอีกส่วนหนึ่งจะแทรกซึมเข้าไปในกำแพง ส่วนที่แทรกเข้าไป (transmit) นี้ อาจเปลี่ยนสภาพกลายเป็นความร้อน และยังมีอีกส่วนหนึ่งที่จะทะลุออกอีกด้านหนึ่งของกำแพงไปได้ ลักษณะของการแทรกซึมผ่านไปนี้เราเรียกว่า Transmittance ถ้า หากว่ากำแพงเหล่านั้น ประกอบขึ้นด้วยไม้อัดบางๆ หรือเป็นหน้าต่างบานกระจก เมื่อถูกเสียงมากระทบเข้า กำแพงก็จะสั่นสะเทือน ซึ่งจะส่งพลังงานเสียงออกไปอีกต่อหนึ่ง ฉะนั้น กำแพงที่แข็งและไม่สั่นสะเทือนจะเป็นตัวกันเสียง (Barrier) ที่ดีที่จะไม่ให้เสียงผ่านไปได้โดยการสั่น ในขณะที่กำแพงไม้อัดบางๆ หรือหน้าต่างบานกระจกเสียงจะผ่านไปได้อย่างสะดวกอันเกิดจากการสั่นสะเทือน อนึ่ง วัตถุที่มีรูพรุน (porous materials) ทั้งหลาย สามารถดูกลืนเสียงได้มาก ถ้านำวัตถุที่มีรูพรุนเหล่านี้มาประกบเข้ากับกำแพงแข็งเข้าด้วยกัน ก็จะเป็น ฉนวนกันเสียง (insulation) ได้เป็นอย่างดี อีกทั้งเป็นฉนวนกันความร้อนได้ด้วย เสียงมีคุณสมบัติคล้ายแสงที่สามารถสะท้อนได้เช่นเดียวกัน การสะท้อนของเสียงขึ้นอยู่กับความถี่ของเสียง (Frequency) และมุมที่เสียงตกกระทบ ความยาวคลื่นของเสียงมีค่ามากกว่าของแสงมาก (แสงที่เราสามารถเห็นได้ มีความยาวคลื่นระหว่าง 0.000015 ถึง 0.000030 นิ้ว แต่เสียงที่เราได้ยินมีความยาวคลื่นประมาณ 0.06 ฟุตถึง 60 ฟุต) ฉะนั้นวัตถุที่เสียงกระทบจะต้องมีขนาดใหญ่พอสมควร | |||
กฎของการสะท้อนของเสียงมี 2 ประการ คือ 1.1 มุมตกกระทบ (Angle of Incidence) จะมีค่าเท่ากับมุมสะท้อน (Angle of Reflection) 1.2 รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะท้อนย่อมอยู่ในระนาบเดียวกัน เสียงที่ลักษณะของการสะท้อนเช่นเดียวกันแสง ![]() รูปมุมตกกระทบ ที่มา: Michel Barron, Auditorium Acoustics and Architectural Design, (E & FN Spon, and imprint of Chapman & Hall, 1933:21) | |||
ในทำนองเดียวกัน ถ้าพื้นที่ตกกระทบเป็นพื้นเว้า (concave surface) เสียงออกจากการสะท้อนของเสียงบนพื้นราบจะไปรวมกันที่จุดใดจุดหนึ่งด้านนอก ของพื้นที่เว้า ในที่นี้คือจุด F.P (ดูรูป) ![]() รูปการสะท้อนของเสียงบนพื้นที่เว้า ที่มา: Michel Barron, Auditorium Acoustics and Architectural Design, (E & FN Spon, and imprint of Chapman & Hall, 1933:21) | |||
แต่ ถ้าพื้นหน้านูน (convex) เสียงที่ตกกระทบแล้วจะสะท้อนกระจายออกไป ไม่ไปรวมกันที่จุดใดจุดหนึ่ง หากแต่จะกระจายออกไปทั่ว คุณสมบัตินี้สถาปนิกนำไปใช้กันมากเมื่อต้องการให้เสียงกระจายแผ่ออกไป โดยเฉพาะในห้องที่ผัง ![]() รูปการสะท้อนเสียงบนพื้นที่นูน ที่มา: Michel Barron, Auditorium Acoustics and Architectural Design, (E & FN Spon, and imprint of Chapman & Hall, 1933:21) |
อัตราเร็วเสียง
20:08 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
อัตราเร็วเสียง
ตารางที่ 1 แสดงอัตราเร็วของเสียงในตัวกลางต่างๆ ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
ตัวกลาง | อัตราเร็ว (เมตร/วินาที) |
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ( 0 ํC) อากาศ ( 15 ํC) แก๊สไฮโดรเจน น้ำ น้ำทะเล แก้ว อะลูมิเนียม เหล็ก | 258 346 1,339 1,498 1,531 4,540 5,000 5,200 |
ในตัวกลางชนิดหนึ่งๆ อัตราเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับชนิดและสภาพของตัวกลาง
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่น(Bulk Modulus, โมดูลัสของยังก์)และความเฉื่อย(ความหนาแน่น,มวลโมเลกุล)ของตัวมัน จากการศึกษาของนักฟิสิกส์พบว่า อัตราเร็วของเสียงในอากาศมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของอากาศโดยประมาณ ตามสมการ




แต่ถ้าอุณหภูมิของอากาศมีค่าตั้งแต่ 45 ℃ ขึ้นไป ต้องใช้สมการเดิม คือ
หรือ


ตัวอย่าง 1 จงหาอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 20 และ 35 องศาเซลเซียสตามลำดับ
จากสมการ vt = 331+0.6t
v20 = 331+0.6x20 m/s
= 343 m/s
v35 = 331+0.6x35 m/s
= 352 m/s
- q อัตราเร็วของเสียงในอากาศร้อนและอากาศเย็นต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด
- q บริเวณที่อยู่ใกล้พื้นดินกับบริเวณที่อยู่สูงจากพื้นดิน อัตราเร็วของเสียงในบริเวณทั้งสองต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด
การใช้อัตราเร็วของเสียงวัดระยะทาง
ในการใช้คลื่นเสียงวัดระยะทาง ส่วนมากจะใช้ในน้ำ เนื่องจากอัตราเร็วของเสียงในน้ำมีค่าสูงกว่ายานพาหนะหรือวัตถุอื่นที่เคลื่อนที่ในน้ำมาก เช่นการวัดความลึกของทะเล หรือการใช้คลื่นโซนาร์เป็นเรดาร์ของชาวประมงในการสำรวจหาฝูงปลาเป็นต้น

รูป แสดงการวัดความลึกของทะเล
เสียง และการได้ยิน
19:17 | เขียนโดย
ฟิสิกส์หน่วยการวัดครูขุน |
แก้ไขบทความ
เสียง ( sound)
เสียง เป็นคลื่นกลที่ใช้อากาศเป็นพาหะ เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ เมื่อวัตถุสั่นสะเทือน ก็จะทำให้เกิดการอัดตัวและขยายตัวของคลื่นเสียง และถูกส่งผ่านตัวกลาง เช่น อากาศ ไปยังหู แต่เสียงสามารถเดินทางผ่านก๊าซ ของเหลว และของแข็งก็ได้ แต่ไม่สามารถเดินทางผ่าน สุญญากาศ เช่น ในอวกาศ ได้ เมื่อการสั่นสะเทือนนั้นมาถึงหูของเรา มันจะถูกแปลงเป็นพัลส์ประสาท ซึ่งจะถูกส่งไปยังสมอง ทำให้เรารับรู้และจำแนกเสียงต่างๆ ได้คุณลักษณะเฉพาะของเสียง ได้แก่ ความถี่ ความยาวช่วงคลื่น แอมปลิจูด และความเร็ว
เสียงแต่ละเสียงมีความแตกต่างกัน เสียงสูง-เสียงต่ำ, เสียงดัง-เสียงเบา, หรือคุณภาพของเสียงลักษณะต่างๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดเสียง และจำนวนรอบต่อวินาทีของการสั่นสะเทือน
ความถี่
ระดับเสียง (pitch) หมายถึง เสียงสูงเสียงต่ำ สิ่งที่ทำให้เสียงแต่ละเสียงสูงต่ำแตกต่างกันนั้น ขึ้นอยู่กับความเร็วในการสั่นสะเทือนของวัตถุ วัตถุที่สั่นเร็วเสียงจะสูงกว่าวัตถุที่สั่นช้า โดยจะมีหน่วยวัดความถี่ของการสั่นสะเทือนต่อวินาที เช่น 60 รอบต่อวินาที, 2,000 รอบต่อวินาที เป็นต้น และนอกจาก วัตถุที่มีความถี่ในการสั่นสะเทือนมากกว่า จะมีเสียงที่สูงกว่าแล้ว หากความถี่มากขึ้นเท่าตัว ก็จะมีระดับเสียงสูงขึ้นเท่ากับ 1 ออกเตฟ (octave) ภาษาไทยเรียกว่า 1 ช่วงคู่แปด
ความยาวช่วงคลื่น
ความยาวช่วงคลื่น (wavelength) หมายถึง ระยะทางระหว่างยอดคลื่นสองยอดที่ติดกันซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการอัดตัวของ คลื่นเสียง (คล้ายคลึงกับยอดคลื่นในทะเล) ยิ่งความยาวช่วงคลื่นมีมาก ความถึ่ของเสียง (ระดับเสียง) ยิ่งต่ำลง
แอมปลิจูด
แอมปลิจูด (amplitude) หมายถึง ความสูงระหว่างยอดคลื่นและท้องคลื่นของคลื่นเสียง ที่แสดงถึงความเข้มของเสียง (Intensity) หรือความดังของเสียง (Loudness) ยิ่งแอมปลิจูดมีค่ามาก ความเข้มหรือความดังของเสียงก็ยิ่งเพิ่มขึ้น
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)