วันพุธที่ 5 ตุลาคม พ.ศ. 2554
รวมคุณสมบัติเสียง
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 Key 2. เรือลำหนึ่งแล่นเข้าหาหน้าผาด้วยอัตราเร็ว 10 เมตร/วินาที ถ้าเปิดหวูดปรากฏว่าได้ยินเสียงก้องใน เวลา 12 วินาทีต่อมา จงหาว่าขณะที่เปิดหวูดเรือห่างจากหน้าผากี่เมตรกำหนดอัตราเร็วของเสียง 340 เมตร/วินาที Key | ||||||
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 Key 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 | ||||||
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น