|
|
|
|
|
|
|
|
ภาพประจำสัปดาห์
การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิค
(Simple Harmonic
Motion)
การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิค หรือที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบ
S.H.M เป็นลักษณะการเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมา เช่นการสั่นของสปริง
การแกว่งของชิงช้า หรือลูกตุ้มนาฬิกา เป็นต้น
ของ
อาจารย์
รุ่งอรุณ สมบัติรักษ์ |
|||
|
||||
|
ตัวอย่าง การสั่นสะเทือนของใบลำโพงเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ดังรูป ถ้าวัดความถี่สูงสุด f = 1.0 kHz และแอมพลิจูด A = 2.0 ´10-4 m จงหาความเร่งสูงสุดของใบลำโพง
แผ่นไดอะแกรมของลำโพงให้ความถี่ของเสียง
1.0
kHz | ||||
|
||||
|
เสียงสะท้อนและเสียงก้อง เมื่อคลื่นเสียงเมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่ไปจนถึงสุดปลายของตัวกลางและพบตัวกลางที่มีความหนาแน่นกว่ามาก เช่น ผนัง กำแพง ฯลฯ คลื่นเสียงจะเกิดการสะท้อนกลับมายังแหล่งกำเนิดเสียงอันเป็นไปตามกฎของการสะท้อนสมมติเพื่อนของท่านซึ่งยืนอยู่ใกล้ๆท่านกำลังตะโกนใส่ผนังที่อยู่ห่างออกไป เนื่องจากสมองมนุษย์จะยังจำเสียงติดหูอยู่ได้ภายในช่วงเวลา 0.1 วินาทีหลังจากที่ได้ยินเสียงอันเกิดจากการหน่วงของระบบประสาท ดังนั้น หากผนังอยู่ค่อนข้างไกล และท่านได้ยินเสียงที่สะท้อนกลับมาหลังจากที่ท่านได้ยินเสียงจากแหล่งจริง (คือจากปากเพื่อนของท่าน) นานกว่า 0.1 วินาที ท่านจะได้ยินเสมือนเป็น 2 เสียง คือเสียงจากแหล่งจริง และหลังจากนั้น เล็กน้อยก็จะได้ยินเสียงที่สะท้อนจากผนัง เราเรียกเสียงสะท้อนในกรณีนี้ว่า เสียงสะท้อน (echo) แต่หากสมมติว่าผนังอยู่ไม่ห่างนัก เมื่อเพื่อนของท่านตะโกน เสียงสะท้อนจะมาถึงหูท่านภายในเวลาน้อยกว่า 0.1 วินาที ในกรณีนี้ท่านจะได้ยินเสียงจากแหล่งจริงและเสียงสะท้อนต่อเนื่อง เหมือนเป็นเสียงเดียวกัน เสียงที่สะท้อนในกรณีหลังนี้เราเรียกว่า เสียงก้อง (reverberation) โดยทั่วไปแล้ว หากผนัง กำแพง หรือวัตถุขวางกั้น อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงเกินกว่า 17 เมตร (ระยะโดยประมาณ) ผู้ฟังที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดเสียงจะได้ยินเสียงสะท้อน แต่หากผนังอยู่ภายในระยะ 17 เมตร ผู้ฟังจะได้ยินเสียงก้อง ลองดูภาพข้างล่างนี้เพื่อช่วยความเข้าใจ สังเกตดูเวลาด้วย 
คลื่นตามยาวสะท้อน
|
|
ลองฟังเสียงก้อง ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าเสียงก้องเกิดจากเสียงสะท้อนที่เข้าสู่หูผู้ฟังเป็นเวลาห่างจากเสียงที่มาจากแหล่งกำเนิดโดยตรงน้อยกว่า 0.1 วินาที ความหน่วงของระบบประสาทจะทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียง โดยตรงกับเสียงสะท้อนเป็นเสมือนเสียงที่ต่อเนื่องกัน แต่บางครั้งเสียงสะท้อนก็ไม่ได้สะท้อนจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นเพียงครั้งเดียว แต่เกิดการสะท้อนไปมาหลายครั้งก่อนที่จะเข้าสู่หูของเรา ยกตัวอย่างเช่นการพูดในห้องซึ่งมีผนังสี่ด้านเพดาน และพื้น เสียงพูดที่เข้าสู่หูของเราจะเป็นเสียงที่เกิดจากการสะท้อนไปมาในห้องหลายครั้ง จึงทำให้เราได้ยินเสียงก้องยาวนาน แต่หากเสียงสะท้อนไปมาน้อยครั้งเราก็จะได้ยินเสียงก้องสั้นๆ ทดลองฟังเสียงก้องข้างล่างนี้จะช่วยให้เข้าใจมากขึ้น เสียงเหล่านี้เป็นเสียงพูดในห้องที่มีสมบัติในการเกิดเสียงก้องต่างๆกัน ตั้งแต่ไม่มีเสียงก้อง เสียงก้องสั้น ไปจนถึงเสียงก้องนาน
|
|
สปริงเพนดูลัม
ลากลูกตุ้มเพนดูลัมจากตำแหน่งเริ่มต้น และปล่อยเพนดูลัมจะเริ่มเคลื่อนที่โดยเราสามารถกำหนดความยาวสปริงของลูกตุ้มได้
ถ้าไม่สามารถทดลองได้ ให้ Download
มวลติดกับสปริง
ถ้าไม่สามารถทดลองได้ ให้ Download
|
|
การเคลื่อนที่แบบ SHM
ตอบคำถามต่อไปนี่
|
| 1. ชนิดของคลื่น | |
| ถ้าแบ่งคลื่นตามลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคของตัวกลางที่ถูกรบกวนและทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น สามารถแบ่งคลื่นออก ได้เป็น 2 ชนิด คือ | |
| ก. คลื่นตามขวาง (transverse waves) เป็นคลื่นที่ส่งผ่านไปในตัวกลางแล้วทำให้อนุภาคในตัวกลางเคลื่อนที่ตั้งฉากกับทิศทาง การเคลื่อนที่ของคลื่น เช่นคลื่นตามขวางในเส้นเชือก , คลื่นแสง เป็นต้น ซึ่งจากรูปเป็นคลื่นในเส้นเชือกที่เกิดจากการสะบัด ที่ปลายเชือก อนุภาคในเส้นเชือกจะสั่นขึ้นลงรอบตำแหน่งสมดุลซึ่งจะตั้งฉากกับ ทิศทางของอัตราเร็วของการเคลื่อนที่ของคลื่น (v) | |
|
|
รูปที่ 1 แสดงคลื่นตามขวางในเส้นเชือก |
|
โดย ผศ.ปรียา อนุพงษ์องอาจ คลิกอ่านต่อครับ |
| 1. ธรรมชาติและความดันของเสียง | ||||
| เสียงเป็นคลื่นความดัน (Pressure Wave) จะต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ดังนั้นจึงสามารถเคลื่อนที่ผ่านอากาศ ของแข็งหรือของเหลว แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านสูญญากาศได้ | ||||
| คลื่นเสียงเป็นคลื่นตามยาวเกิดจากการสั่นของวัตถุ ความถี่ของเสียงจะมีค่าเท่ากับความถี่ของแหล่งกำเนิด และในขณะที่มี การสั่น โมเลกุลของตัวกลางจะมีการถ่ายทอดพลังงานทำให้เกิดความดันอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่ง ทำให้เกิดเป็นช่วงอัด และ ช่วงขยายโดยที่ช่วงอัดคือบริเวณที่อนุภาคของตัวกลางอัดเข้าหากัน บริเวณนี้มีจะมีความดันสูงสุดโดยเทียบกับความดันที่ตำแหน่ง สมดุลของอนุภาค โดยการขจัดของอนุภาคน้อยที่สุด ส่วนช่วงขยายคือบริเวณที่อนุภาคตัวกลางแยกห่างจากกัน บริเวณนี้มีความดัน ต่ำสุดโดยเทียบกับความดันที่ตำแหน่งสมดุลของอนุภาค การขจัดของอนุภาคมากที่สุด ซึ่งสามารถเขียนเป็นกราฟได้ ดังรูป | ||||
|
||||
หน้า |
โดย ผศ.ปรียา อนุพงษ์องอาจ |
|
คลื่นเสียง คลื่นนิ่งของเส้นเชือก คลื่นนิ่งตามยาว คลื่นเสียงในอากาศ การรับรู้คลื่นเสียงของมนุษย์ กายวิภาคของหูมนุษย์
|
|
เสียงปริศนา
คลิกเข้าไปทดลองค่ะ
|
|
ปรากฎการณ์ดอปเปอร์
|
|
คลื่นและสมบัติของคลื่น
เสียงและการได้ยิน
|
 |
ฟิสิกส์ 1 ของมหาวิทยาลัยสุรนารี การแกว่งกวัด
สมการการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกเชิงเดี่ยว สมการการแกว่งกวัดแบบหน่วง
ผลจากแรงภายนอก กราฟ และคาบ ลูกตุ้มฟิสิกัล จำนวน 78 แผ่น
คลิกค่ะ
|
|
|
คลื่นนิ่ง เป็นภาษาอังกฤษล้วน จำนวน 52 แผ่น ดูง่ายไม่ซับซ้อน ภายในแผ่นใสประกอบด้วย คลื่นในเส้นเชือก โมดต่างๆของการสั่น คลื่นเสียงในดนตรี นาโนกีตาร์ และอื่นๆอีกมากมาย คลิกค่ะ
|
|
 ผลของคลื่นนิ่ง 2 (Chladni-Patterns-on-a-Square-plate) |
 |
คลื่นเสียง
คลื่นนิ่งของเส้นเชือก
คลื่นนิ่งตามยาว คลื่นเสียงในอากาศ การรับรู้คลื่นเสียงของมนุษย์
กายวิภาคของหูมนุษย์
คลิกค่ะ
|
|
|
เสียงคืออะไร ?
|
|
|
การทดลองแก้วนักดนตรี หาแก้วแชมเปญ หลายๆใบ ใส่น้ำลงไป
แตะนิ้วให้เปียก และนำนิ้วไปถูกที่ขอบแก้ว จะเกิดเสียงขึ้น
คลิกครับ
|
|
|
การทดลองทำเกลือกระโดด อุปกรณ์ประกอบด้วยถุงพลาสติก อ่างน้ำ
และเกลือ ให้ขึงแผ่นพลาสติกก้บอ่างน้ำจนตึง โรยเกลือบนแผ่นพลาสติก
แล้วเปล่งเสียงคำรามเหนืออ่าง
คลิกครับ
|
|
|
มนุษย์ปกติจะได้ยินเสียงที่ความถี่ 20-20000 Hz เท่านั้น
แต่สุนัขสามารถได้ยินเสียงช่วงกว้างกว่า
ในวีดีโอชุดนี้ท่านจะได้เสร้างเสียงผายลมโดยใช้ลูกโป่ง และแตรกระป๋อง
แต่ระวังกระป๋องจะบาดมือนะ
คลิกครับ
|
|
|
เสียงดับเทียนไขนักวิทยาศาสตร์เล่นเครื่องดนตรี 3 ชนิดคำถามเราสามารถใช้อะไรดับเทียนไขได้1. แซ็กโซโฟน2. กลองชุด3. เบสคำตอบ
เกี่ยวข้องกับแรงดันของเสียง
คลิกครับ ขนาด 4.4 MB
|
|
|
ดูการเต้นระบำของเปลวไฟ เนื่องจากคลื่นเสียง
คลิกค่ะ
|
|
|
เกลือกระโดด
การทดลองทำเกลือกระโดด อุปกรณ์ประกอบด้วยถุงพลาสติก อ่างน้ำ
และเกลือ ให้ขึงแผ่นพลาสติกก้บอ่างน้ำจนตึง โรยเกลือบนแผ่นพลาสติก
แล้วเปล่งเสียงคำรามเหนืออ่าง
คลิกครับ |
|
ค้างคาวเกือกม้าสามารถล่าแมลงที่บินอยู่ในความมืดได้ นักวิจัยเคยปิดตาของค้างคาว ปรากฏว่ามันก็ยังล่าเหยื่อได้ น่าสงสัยไหมว่ามันทำได้อย่างไร ??? อ่านต่อครับ มีคนเคยกล่าวว่าเทคโนโลยีของเรดาห์มาจากค้างคาว คุณคิดว่าใช่หรือไม่อย่างไร
แบบฝึกหัดเรื่องคลื่น ตัวอย่างที่ 1 จากการทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ และความยาวคลื่นของคลื่นน้ำ ปรากฏผลดังตาราง จงหาว่า
ก. ความถี่ x มีค่าเท่าใด ข. อัตราเร็วเฉลี่ยของคลื่นน้ำเป็นเท่าใด แบบฝึกหัดเรื่องเสียง ตัวอย่างที่ 1 เรือประมงลำหนึ่งส่งสัญญาณโซนาร์ด้วยความถี่ 10 กิโลเฮิรตซ์ลงในน้ำทะเลเพื่อสำรวจฝูงปลา เรือประมงลำนี้สามารถสำรวจฝูงปลาที่มีขนาดของตัวปลาเท่าใด (กำหนดให้ความเร็วเสียงในน้ำทะเล = 1,530 เมตรต่อวินาที) |
|
|
 |
 |
 |
| หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 1 | หนังสือฟิสิกส์ 1 ภาคกลศาสตร์ |
คู่มือการเรียนหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ ฟิสิกส์ 1 |
 |
|
 |
 |
| หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 2 | คู่มือการเรียนหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ ฟิสิกส์ 2 | คู่มือปฏิบัติการ ฟิสิกส์ 2 |
ร่วมแสดงความคิดเห็นโดยการโวต กดคลิกเข้าไปเพื่อโวตครับ
เกม online คลายเคลียด
|
|
|
| 1. จลศาสตร์ ( kinematic) | |
| 3. งานและโมเมนตัม | 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง |
| 5. ของไหลกับความร้อน | 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า |
| 7. แม่เหล็กไฟฟ้า | 8. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง |
| 9. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ | |
ครั้งที่
การเรียนฟิสิกส์ทั่วไปผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป ผ่านทางอินเตอร์เน็ต