บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ

เสียงกับการได้ยิน

ตัวอย่างที่  1  เรือประมงลำหนึ่งส่งสัญญาณโซนาร์ด้วยความถี่ 10 กิโลเฮิรตซ์ลงในน้ำทะเลเพื่อสำรวจฝูงปลา  เรือประมงลำนี้สามารถสำรวจฝูงปลาที่มีขนาดของตัวปลาเท่าใด  (กำหนดให้ความเร็วเสียงในน้ำทะเล  = 1,530 เมตรต่อวินาที)

ตัวอย่างที่  2  ความเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส จะช้าหรือเร็วกว่าความเร็วเสียงที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสอยู่เท่าใด  (กำหนดให้ความเร็วเสียงที่ 0 องศาเซลเซียสเป็น 331 เมตรต่อวินาที)

ตัวอย่างที่ 3  ในการหาความสูงของหน้าผาแห่งหนึ่งโดยปล่อยก้อนหินลงไปกระทบพื้นล่าง  จับเวลาจากการเริ่มปล่อยก้อนหินจนกระทั่งได้ยินเสียงหินกระทบพื้นเป็นเวลา 4 วินาที  จงหาความสูงของหน้าผานี้เมื่ออุณหภูมิขณะนั้นเป็น 30 องศาเซลเซียส

ตัวอย่างที่  4   คนงานซ่อมรางรถไฟซึ่งกำลังซ่อมอยู่ ณ ที่แห่งหนึ่ง ผู้ฟังจะได้ยินเสียงเคาะราง 2 ครั้ง  เวลาต่างกัน 3 วินาที  ถ้าอัตราเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ 331 เมตรต่อวินาที  ในเหล็กเท่ากับ 5,103 เมตรต่อวินาที  จงหาว่าคนงานที่ซ่อมทางอยู่ห่างจากผู้ฟังประมาณเท่าใด

ตัวอย่างที่ 5  ท่อประปาทำด้วยโลหะมีความหนาและขนาดสม่ำเสมอยาวมาก ภายในท่อมีน้ำอยู่เต็ม ช่างประปาคนหนึ่งเคาะท่อด้วยคีมเหล็กอย่างแรง 2 ครั้ง ในช่วงเวลาห่างกัน 0.6 วินาที  ถ้าคลื่นเสียงที่เกิดขึ้นจะเดินทางในโลหะด้วยความเร็ว 4,000  เมตรต่อวินาที  และในน้ำ 1,400 เมตรต่อวินาที  จงหาตำแหน่งบนท่อน้ำที่จะเกิดเสียงดังมากกว่าปกติโดยวัดจากจุดเคาะ

ตัวอย่างที่  6  จากรูป  S   เป็นแหล่งกำเนิดเสียงวางห่างจากกำแพง  5 เมตร  ปรากฏว่าเกิดเสียงดังมากที่สุดที่จุด P  จงหาความถี่ของเสียง  ถ้าอัตราเร็วของเสียงในอากาศเท่ากับ 340 เมตรต่อวินาที และการสะท้อนทำให้คลื่นเสียงมีเฟสเปลี่ยนไป  180 องศา

ตัวอย่างที่ 7  จากรูป   S₁  และ  S₂ เป็นลำโพง 2 ตัวอยู่ห่างกัน 6 เมตร   ผู้ที่ยืนอยู่ที่ P  ได้ยินเสียงชัดเจน  ถามว่าในระหว่างที่เขาเดินจาก  P  ไป  Q  เขาจะรูสึกว่าเสียงหายไปกี่ครั้ง  (กำหนดให้ความถี่ของลำโพงทั้งสองมีค่าเท่ากับ 510  เฮิรตซ์เท่ากัน และมีเฟสตรงกัน  ความเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ  340  เมตรต่อวินาที)

ตัวอย่างที่  8   ส้อมเสียงอันหนึ่งเมื่อสั่นพร้อมกันกับส้อมเสียงอีกอันหนึ่งซึ่งมีความถี่  288  เฮิรตซ์   จะเกิดบีตส์เป็น 4  ครั้งต่อวินาที  เมื่อเอาดินน้ำมันติดบนขาส้อมเสียงอันแรกจะทำให้เกิดบีตส์ 4 ครั้งต่อวินาที  จงหาความถี่ของส้อมเสียงอันแรก

ตัวอย่างที่  9   ลวดยาว  100  เซนติเมตร  หนัก  1  มิลลิกรัม  ขึงให้ตึงที่ปลายทั้งสองข้าง เมื่อดีดตรงกลางจะเกิดบีตส์มีความถี่ 4 ครั้งต่อวินาทีกับส้อมเสียงอันหนึ่ง  และเมื่อเปลี่ยนความยาวของลวดเส้นเดิมเป็น 102 เซนติเมตร  โดยไม่เปลี่ยนความตึงจะเกิดบีตส์ความถี่ 4 ครั้งต่อวินาทีกับส้อมเสียงอันเดิมอีก  จงหา

ตัวอย่างที่  10    มีหลอดแก้วปลายเปิด  2  ด้าน  ยาวและขนานโตพอสมควร  จุ่มน้ำลงในแนวดิ่งให้อยู่ใต้ผิวน้ำส่วนหนึ่ง  เมื่อนำส้อมเสียงที่เคาะให้สั่นมาจ่อเหนือปากหลอดจะเกิดเสียงดัง 2  ครั้ง  เมื่อหลอดแก้วจมอยู่ในน้ำ 20 และ 50 เซนติเมตร  และถ้าจุ่มลงไปมากกว่านี้จะไม่มีเสียงดังเพิ่มขึ้น  จงหาความยาวของหลอดแก้ว

ตัวอย่างที่  11   ท่อปลายเปิดทั้งสองข้างยาว 5.9 เมตร  และท่อปลายปิดข้างหนึ่งยาว 3.0 เมตร  ความถี่มูลฐานของคลื่นเสียงที่เกิดจากท่อทั้งสองนี้เมื่อรวมกันจะเกิดบีตส์ที่มีความถี่ 5 เฮิรตซ์  จงหา

            ก.    ความถี่มูลฐานของท่อปลายเปิดสองข้าง

            ข.    ความถี่มูลฐานของท่อปลายเปิดข้างเดียว

ตัวอย่างที่  12   หลอดเรโซแนนซ์ยาว 20 เซนติเมตร  ให้เสียงมีความถี่ต่าง ๆ  กันออกมาหลายค่า  อยากทราบว่าคนปกติจะได้ยินเสียงจากหลอดเรโซแนนซ์นี้ในช่วงความถี่เท่าใด (กำหนดให้ความเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ  360 เมตรต่อวินาที)

ตัวอย่างที่ 13   ลำโพง 2 ตัวมีกำลัง  4  และ 9 วัตต์  ตามลำดับ  ถ้าลำโพงทั้งสองตัวมีเฟสต่างกัน 60 องศา  จงหา

            ก.    กำลังของเสียงรวม

            ข.    ความเข้มของคลื่นเสียงรวม ณ จุดที่ห่างจากแหล่งกำเนิด 1 เมตร

ตัวอย่างที่ 14     ลำโพง  2  ตัว  S₁  และ  S₂  ต่างก็ให้เสียงที่มีความถี่ 200  เฮิรตซ์อย่างสม่ำเสมอทุกทิศทุกทาง  ส่งพลังงานเสียงออกมา  1.2 x 10^-3  และ 1.8 x 10^-3   วัตต์  ตามลำดับ    S₁ ,  S₂   ผลิตคลื่นเฟสเดียวกันและอยู่ห่างกัน  7 เมตร  P  เป็นจุด ๆ หนึ่งอยู่ห่างจาก   S₁   เป็นระยะ  4 เมตร  และห่างจาก   S₂    เป็นระยะ 3 เมตร  ถ้าความเร็วเสียงในอากาศขณะนั้นเป็น 331 เมตรต่อวินาที  จงหา

            ก.    ความต่างเฟสของคลื่นที่จุด P

            ข.    ความเข้มของเสียงเนื่องจากลำโพง  S₁   ตัวเดียว  (ปิด  S₂  ) ที่จุด  P

            ค.    ความเข้มของเสียงเนื่องจากลำโพง  S₂   ตัวเดียว  (ปิด S₁   ) ที่จุด  P

            ง.    ความเข้มของเสียงเนื่องจากลำโพง  S₁   และ   S₂  (เปิดพร้อมกัน)

ตัวอย่างที่  15   ที่ตำแหน่งอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง 2 เมตร มีความเข้ม  10^-5  วัตต์ต่อตารางเมตร  จงเปรียบเทียบระดับความเข้มเสียงกับอีกตำแหน่งหนึ่งจากแหล่งกำเนิดเสียง 20 เมตร

ตัวอย่างที่  16   เสียงจากไวโอลิน 1 ตัวมีระดับความเข้มเสียง 60  เดซิเบล  จะหาระดับความเข้มเสียงเมื่อ

            1.    สีไวโอลิน  2  ตัวพร้อมกัน

            2.    สีไวโอลิน  3  ตัวพร้อมกัน

            3.    สีไวโอลิน  5  ตัวพร้อมกัน

            4.    สีไวโอลิน  10  ตัวพร้อมกัน

            5.    สีไวโอลิน  100  ตัวพร้อมกัน

ตัวอย่างที่  17   นักดนตรีกำลังเล่นเปียโนอยู่ด้านหน้าสุดของโรงละครซึ่งยาว 20 เมตร สูง 10 เมตร  ถ้าเพดานของโรงละครนี้สามารถสะท้อนเสียงได้ 80 เปอร์เซ็นต์ของความเข้มเสียงที่ตกกระทบ  ส่วนพื้นและผนังด้านอื่นไม่สะท้อนเสียงเลย   ระดับความเข้มเสียงที่ผู้ฟังซึ่งนั่งอยู่หลังสุดได้รับโดยตรงกับเสียงที่สะท้อนจากเพดาน จะมีความแตกต่างกันกี่เดซิเบล

ตัวอย่างที่  18  รถยนต์ที่วิ่งบนทางด่วนพิเศษสายหนึ่ง ทำให้เกิดเสียงที่มีระดับความเข้มเสียง 90 เดซิเบลที่ระยะห่างจากถนน  20 เมตร  ถ้ามีที่พักอาศัยอยู่บริเวณนี้  จะมีวิธีแก้ไขอย่างไรให้ระดับความเข้มเสียงลดลงเป็น 80 เดซิเบล

ตัวอย่างที่  19   รถยนต์ 2 คัน   A และ B  วิ่งสวนกันด้วยความเร็ว 10 และ 15 เมตรต่อวินาที ตามลำดับ  ถ้า  A  บีบแตรด้วยความถี่ 500 เฮิรตซ์  ผู้โดยสารในรถยนต์  B  จะได้ยินเสียงแตรด้วยความถี่เท่าใด (กำหนดให้ความเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ  330  เมตรต่อวินาที)

ตัวอย่างที่  20   ในการหาอัตราเร็วของเม็ดเลือดที่วิ่งในเส้นเลือด  โดยส่งคลื่นเสียงอัลทราโซนิกส์ที่มีความถี่ 20 เมกะเฮิรตซ์  เข้าไปกระทบเม็ดเลือก  วัดสัญญาณเสียงสะท้อนได้ที่ความถี่ 18 เมกะเฮิรตซ์  ถ้าอัตราเร็วเสียงโดยเฉลี่ยเป็น 50 เมตรต่อวินาที

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>

ข้อสอบเอนทรานซ์

พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)