บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ

ปรากฎการณ์คลื่น

ตัวอย่างที่ 1        จากการทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ และความยาวคลื่นของคลื่นน้ำ  ปรากฏผลดังตาราง จงหาว่า

            ก.  ความถี่ x  มีค่าเท่าใด

            ข.  อัตราเร็วเฉลี่ยของคลื่นน้ำเป็นเท่าใด

ตัวอย่างที่  2    จากรูป (ก)  คลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่ไปทางขวามือ  เมื่อสังเกตที่จุด  P  ปรากฏว่าจุด P  เคลื่อนที่ขึ้นลงด้วยเวลา ดังกราฟ (ข)  จงหาว่า

            ก.    ความเร็วและคาบของคลื่นนี้เป็นเท่าไร

            ข.    ความเร็วของคลื่นในรูป (ก) เป็นเท่าไร

            ค.    เมื่อเวลาผ่านไป 1.5 x 10^-2  วินาที  คลื่นมีเฟสเปลี่ยนไปเท่าไร

            ง.     เมื่อเวลาผ่านไป 1.5 x 10^-2  วินาที  อนุภาคจุด P  มีการกระจัดเท่าไร

            จ.     เมื่อเวลาผ่านไป 1.5 x 10^-2  วินาที  ความเร็วของอนุภาคจุด P  เป็นเท่าไร

ตัวอย่างที่ 3   คลื่นดล 2 คลื่นเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยความเร็ว 50 เซนติเมตรต่อวินาที  ลักษณะคลื่นขณะเวลาหนึ่งเป็นดังรูป (ก)  เมื่อเวลาผ่านไปนานเท่าไร คลื่นจึงจะเป็นดังรูป (ข)

ตัวอย่างที่  4  น้ำหยดจากหลอดหยด (S) ด้วยอัตราเร็วคงตัวลงบนผิวน้ำในถาดคลื่น  ทำให้เกิดคลื่นน้ำมีความยาวคลื่น 1.5 เซนติเมตร แผ่ออกไป  ถ้าหลอดหยด S ถูกเลื่อนด้วยอัตราเร็วคงตัวไปตามแนว AB โดยยังให้น้ำหยดเช่นเดิม  ผู้สังเกตที่ B วัดความยาวคลื่นปรากฏได้เพียง 1.2 เซนติเมตร  ถ้าน้ำในถาดคลื่นลึกสม่ำเสมอ  2.5  เซนติเมตร  จงหาว่า

            ก.    ต้องเลื่อนหลอดหยด  S  ด้วยอัตราเร็วคงตัวเท่าไร

            ข.    ถ้าผู้สังเกตอยู่ที่  A  จะวัดความยาวคลื่นได้เท่าไร

ตัวอย่างที่  5   จากรูป S  เป็นแหล่งกำเนิดล่นน้ำรูปวงกลามอยู่ที่ผิวน้ำ  ซึ่งไหลอย่างสม่ำเสมอจาก A ไป B  ถ้าน้ำไหลด้วยอัตราเร็ว  1/5  เท่าของอัตราเร็วคลื่นที่กระจายในน้ำนิ่ง  จงเปรียบเทียบความยาวคลื่นที่ B  ว่าเป็นกี่เท่าของความยาวคลื่นที่ A

ตัวอย่างที่ 6   ไม้คอร์กกับโฟมลอยอยู่บนผิวน้ำห่างกัน 1 เมตร  หลังจากคลื่นน้ำต่อเนื่องเคลื่อนที่มาถึงโฟมแล้ว 1.6 วินานี  ไม้คอร์กจึงเริ่มสั่น และมีเฟสต่างกับโฟม  เรเดียน จงหา

                ก.    ความเร็วเฟสของคลื่น

                ข.    ความยาวคลื่น

                ค.    ความถี่ของคลื่น

ตัวอย่างที่  7  เมื่อเริ่มจับเวลาเริ่มต้น (t = 0)  แหล่งกำเนิดคลื่น S₁ มีเฟสนำหน้า S₂ อยู่ 60 องศา  นานเท่าใด S₁  และ  S₂  จึงจะมีเฟสตรงกันครั้งแรก  (กำหนดให้ S₁ และ S₂  สั่นด้วยความถี่ 20 และ 25 รอบต่อวินาที ตามลำดับ)

ตัวอย่างที่ 8  ในการหาความถี่ของใบพัดลม  โดยใช้สตรอโบสโคปชนิด 8 ช่องหมุนและส่องดูใบพัดลมที่กำลังหมุน เห็นใบพัดหยุดนิ่ง  นับจำนวนรอบของสตรอโบสโคปได้ 15 รอบ ในเวลา 10 วินาที และเมื่อหมุนเร็วขึ้น จะเห็นใบพัดหยุดนิ่งอีกครั้งหนึ่ง  นับจำนวนรอบของสตรอโบสโคปได้ 15 รอบ ในเวลา 2.5 วินาที  ความถี่ใบพัดลมเป็นเท่าใด

ตัวอย่างที่ 9   น้ำลึกมีดรรชนีหักเห 0.5 เมื่อเทียบกับน้ำตื้น  จุด A  อยู่ในน้ำตื้นห่างจากบริเวณน้ำลึก 9 เซนติเมตร  จุด B  อยู่ในน้ำลึกห่างจากบริเวณน้ำตื้น  18 เซนติเมตร  โดยแนว AB  ตั้งฉากกับแนวแบ่งเขตน้ำลึกและน้ำตื้น  เมื่อคลื่นในน้ำตื้นมีความยาวคลื่น 3 เซนติเมตร  จงหาว่า

            ก.    จำนวนลูกคลื่นจาก A ดึง B  เป็นเท่าไร

            ข.    ถ้าจุด C  อยู่บนแนวแบ่งเขตที่ห่างจาก A  15  เซนติเมตร  คลื่นจากน้ำตื้น A  จะผ่านไปยังน้ำลึกในแนว AC  ได้หรือไม่ เพราะเหตุใด

ตัวอย่างที่  10    ถาดคลื่นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีขนาด 36  x 48  ตารางเซนติเมตร  มีความลึกแบ่งเป็น 2 บริเวณตามแนวเส้นทแยงมุม  เมื่อคลื่นหน้าตรงขนานกับความกว้างของถาดบริเวณ (A)  เกิดการหักเหสู่บริเวณ (B)  สามารถวัดความยาวคลื่นจากขอบถาดดังรูป  จงหาว่า

            ก.    ความยาวคลื่นบริเวณ  A  และ  B  เป็นเท่าไร

            ข.    มุมตกกระทบและมุมหักเหบริเวณ  A  และ  B  เป็นเท่าไร

            ค.    ถ้าบริเวณ  A  น้ำลึก 2.5 เซนติเมตร  บริเวณ  B  น้ำจะลึกเท่าไร

            ง.    แหล่งกำเนิดคลื่นหน้าตรงสั่นด้วยความถี่เท่าไร

ตัวอย่างที่ 11  แผ่นพลาสติกใสรูปสามเหลี่ยมที่มีมุมยอด 67 องศา  วางอยู่ใต้น้ำในถาดคลื่น  ทำให้คลื่นน้ำวิ่งผ่านแผ่นพลาสติกใสดังรูป  จงหามุม     

ตัวอย่างที่  12   S₁  และ  S₂   เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ที่มีเฟสต่างกัน  ให้คลื่นน้ำวงกลมความยาวคลื่น 2 เซนติเมตร  จงหาจำนวนแนวบัพและแนวปฏิบัพที่เกิดขึ้นทั้งหมด  และให้เขียนแผนภาพการแทรกสอดใน 1 มิติ  เมื่อแหล่งกำเนิดทั้งสองห่างกัน

ก. 3  เซนติเมตร

ข.  4  เซนติเมตร

ค. 4.5 เซนติเมตร

ตัวอย่างที่  13    S₁  และ  S₂   เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ที่มีเฟสตรงกันข้ามกัน  ในคลื่นน้ำรูปวงกลม  จงหาจำนวนแนวบัพและแนวปฏิบัพที่เกิดขึ้นทั้งหมด  และเขียนแผนภาพการแทรกสอดใน 1 มิติ  เมื่อ  S₁  และ  S₂ ห่างกัน

ก. 2  เท่าของความยาวคลื่น

ข. 2.5 เท่าของความยาวคลื่น

ตัวอย่างที่  14    เชือกยาว  1.8 เมตร  ผูกติดกับเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่เคาะด้วยความถี่คงตัว  ปลายเชือกอีกข้างหนึ่งคล้องผ่านรอกห้อยติดกับนอต  โดยระยะจากรอกถึงเครื่องเคาะสัญญาณเวลาเป็น 1.5 เมตร  ดังรูป  เมื่อใช้นอต 9 ตัวจะเกิดคลื่นนิ่งในเส้นเชือกได้  แต่ถ้าลดนอตลงคลื่นนิ่งจะหายไป  และจะเกิดอีกครั้งหนึ่งเมื่อเหลือนอต 4  ตัว  จงหาว่า

            ก.    จำนวน  loop  ที่เกิดขึ้นเป็นเท่าไร   เมื่อใช้นอต  9  ตัว

            ข.    เครื่องเคาะสัญญาณเวลาสั่นด้วยความถี่เท่าไร  (กำหนดให้นอต 1 ตัว หนัก 20 กรัม และเชือกมีมวล 0.576 กรัม)

ตัวอย่างที่  15    ลวดอลูมิเนียมเส้นหนึ่งยาว  l₁  = 60 เซนติเมตร  ต่ออยู่กับลวดเหล็กซึ่งมีพื้นที่ภาคตัดขวางเท่ากัน  คือ 1 ตารางมิลลิเมตร  ที่ปลายลวดเส้นนี้ถ่วงไว้ด้วยกล่องมวล m  เท่ากับ 10 กิโลกรัม  ดังรูป  ระยะ  l₂    นับจากรอยต่อไปถึงรอด 75 เซนติเมตร  ถ้าทำให้เกิดคลื่นตามขวางในเส้นลวด  จงหา

            ก.    ความถี่ต่ำสุดขณะที่เกิดคลื่นนิ่ง  โดยมีรอยต่อเป็นบัพ

            ข.    จำนวนบัพทั้งหมด รวมทั้งที่ปลายทั้งสองข้างที่ความถี่นี้   (กำหนดให้ความหนาแน่นของอลูมิเนียมและเหล็กเป็น 2.6 และ 10.4  กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร)

ตัวอย่างที่  16   S₁  และ  S₂   เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ห่างกัน 4 เซนติเมตร  ให้คลื่นน้ำรูปวงกลมเฟสตรงกัน  ความยาวคลื่น 2 เซนติเมตร  จงหาตำแหน่งการแทรกสอดแบบเสริมกันและหักล้างกันบนเส้นตรง S ₂ P ที่ยาวมาก ดังรูป

ตัวอย่างที่ 17  จากรูป  S  เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นน้ำอยู่ห่างจากผิวสะท้อน 4 เซนติเมตร  จงหาตำแหน่งปฏิบัพและบัพที่ห่างจากแหล่งกำเนิดมากที่สุดและน้อยที่สุด  ซึ่งขนานกับผิวสะท้อน (กำหนดให้คลื่นน้ำมีความยาวคลื่น 3 เซนติเมตร)

ตัวอย่างที่  18  สะบัดปลายเชือกให้เกิดคลื่นเป็นจังหวะติดต่อกันสม่ำเสมอ  เคลื่อนที่เข้าใกล้ปลายเชือกที่ตรึงอยู่กับที่จุด  A  ดังรูป  ตำแหน่งที่บัพที่ 5  และปฏิบัพที่  2  ห่างจาก  A  เป็นระยะเท่าไร

ตัวอย่างที่  19    จากรูป  S  เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นน้ำรูปวงกลม  ความยาวคลื่น 2 เซนติเมตร  วางอยู่ห่างตัวสะท้อนโค้งนูนซึ่งมีรัศมีความโค้ง  16 เซนติเมตร  เป็นระยะ 8 เซนติเมตร  จงหาจำนวนแนวบัพและแนวปฏิบัพจากแหล่งกำเนิดถึงตัวสะท้อน

ตัวอย่างที่  20  คลื่นน้ำมีความยาวคลื่นอยู่ในช่วงใด  เมื่อเคลื่อนที่ผ่านช่องเปิดที่กว้าง 2.1 เซนติเมตร  จะเกิดแนวการแทรกสอดทำให้เกิดบัพ 4 แนว รอบจุดกึ่งกลางช่องเปิด

สารบัญ

ข้อสอบเอนทรานซ์

พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)