ค ำน ำ - kanlayanee.ac.th · 1 เรื่อง ธรรมชาติและ...

ก

ชดกจกรรมชดท 1 เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง หนวยการเรยนรท 2 เรองคลนเสยง

รหสวชา ว 32201 รายวชาฟสกส 3 ชนมธยมศกษาปท 5 เลมน จดท าขนเพอเปนสอการจดกจกรรมการ

เรยนการสอน ใหผเรยนไดศกษา ท าความเขาใจเรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง นอกจากน ชด

การสอนทจดท าขนนยงเปนเครองมอชวยบงชใหครทราบวาผใชชดการเรยนการสอนมความรความเขาใจใน

บทเรยน และสามารถน าความรนนไปใชไดมากนอยเพยงใด และเปนเครองมอส าคญทครใชในการ

ตรวจสอบความรความเขาใจและพฒนาทกษะผเรยน โดยใชชดการสอนฟสกส เรอง คลนเสยง มทงหมด 8

ชด ซงในชดท 1 เปนเรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง ไดน าเสนอเนอหาสาระเพอใหผเรยนม

ความรความสามารถตามมาตรฐานทก าหนดไวในหลกสตร ประกอบดวย มาตรฐานการเรยนรและตวชวด

สาระการเรยนร จดประสงคการเรยนร ใบค าสงการใชชดกจกรรมการเรยนร แบบทดสอบกอนเรยนและ

หลงเรยน ใบท1 ใบค าสง ใบท 2 ใบความร ใบท 3 ใบแบบฝกหด ซงภาคผนวกจะประกอบดวยเฉลย

แบบทดสอบกอนเรยนละหลงเรยนและใบแบบฝกหด เพอใหนกเรยนไดฝกการหาค าตอบจากการท า

แบบทดสอบ ใบแบบฝกหดและใบกจกรรมไดดวยตนเอง

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา ชดกจกรรมชดท 1 เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง หนวย

การเรยนรท 2 เรองคลนเสยง รหสวชา ว 32201 รายวชาฟสกส 3 ชนมธยมศกษาปท 5 เลมน จะเปน

ประโยชนส าหรบทกทานทมสวนเกยวของในการจดกจกรรมการเรยนรใหกบนกเรยนและเปนแนวทางหนง

ใหผเรยนพฒนาตนเองไดอยางมศกยภาพ

จตพงศ ศภศร

ผจดท า

ค ำน ำ

ข

เรอง หนา

ค ำน ำ............................................................................................................................. ....................................................................ก

สำรบญ............................................................................................................................. ...............................................................ข

สำรบญรปภำพ............................................................................................................................................................................ค

ผลกำรเรยนร/จดประสงคกำรเรยนร…………………………………………………………………………………….1

มำตรฐำนกำรเรยนร/ตวชวด……………………………………………………………………………………………….2

สำระกำรเรยนร............................................................................................................................. ..............................................2

คมอกำรใช……………………………………………………………………………………………………………………….3

ค ำชแจงกำรใช………………………………………………………………………..………………………………………...5

ขนตอนกำรใช.............................................................................................................................................................................6

บทบำทคร……………………………………………………………………………………………..…………………………7

บทบำทนกเรยน…………………………………………………………………………………………...……………………9

ใบค ำสง…………………………………………………………………………………………………………………………...10

แบบทดสอบกอนเรยน………………………………………………………………………………………………………11

ใบเนอหำ…………………………………………………………………………………………………………………………15

แบบฝกหดท 2………………………………………………………………………………………………………………….27

แบบทดสอบหลงเรยน……………………………………………………………………………………………………….30

บรรณำนกรม……………………………………………………………………………………………………………………34

ภำคผนวก………………………………………………………………………………………………………………………...35

สารบญ

ค

ภาพท หนา

ภาพท 1.1 ภาพแสดงการเกดคลนเสยง............................................................................................................................15

ภาพท 1.2 แสดงการสนของโมเลกลขณะคลนเสยงเคลอนทผาน……………………………………………..18

ภาพท 1.3 กราฟระหวางความดนกบต าแนงตางๆ ตามแนวการเคลอนทของคลนเสยง.........................19

ภาพท 1.4 การเกดคลนตามยาวในขดลวดสปรง..........................................................................................................20

ภาพท 1.5 แสดงความยาวของคลนเสยง……………………………………………………………………………….21

สารบญภาพ

1

เรอง ธรรมชาตและ

อตราเรวของคลนเสยง

ชดกจกรรมการเรยนรท 1

ทดลองและอธบายความหมายธรรมชาตของเสยง อตราเรวของเสยง การเคลอนทของคลน-

เสยงสมบตการสะทอน การหกเห การแทรกสอด การเลยวเบนและค านวณหาปรมาณทเกยวของ

ผลการเรยนร

ความร(K)

1. อธบายไดวาเสยงเกดจากการสนของวตถ และจะถายโอนพลงงานการสนของแหลงก าเนด

เสยงผานตวกลาง

2. บอกไดวาเมออณหภมของตวกลางคงตว อตราเรวเสยงในตวกลางนนจะคงตวดวยและ

อตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆทอณหภมตางกนจะมคาตางกนดวย

3. อธบายและบอกไดวา คลนเสยงเปนคลนตามยาว จากการพจารณาการเคลอนทของอนภาค

ของตวกลางขณะมพลงงานของคลนเสยง

4. อธบายการเปลยนแปลงของการกระจดของอนภาคอากาศและความดนอากาศขณะทมคลน

เสยงผาน

ทกษะ/กระบวนการ(P)

1. ยกตวอยางเพอแสดงวาเสยงเกดจากการสนของวตถ และจะถายโอนพลงงานการสนของ

แหลงก าเนดเสยงผานตวกลาง

2. ค านวณอตราเรวของเสยงเมออณหภมของตวกลางคงตวและอตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆ

ทอณหภมตางกน

3. จ าแนกคลนเสยงเปนคลนตามยาวไดโดยพจารณาการเคลอนทของอนภาคของตวกลางขณะม

พลงงานของคลนเสยง

4. สบคนขอมลเกยวกบการกระจดของอนภาคอากาศและความดนอากาศขณะทมคลนเสยงผาน

จดประสงคการเรยนร

2

มาตรฐาน ว8.1

ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยา

ศาสตรในการสบเสาะหาความร การแกปญหา

รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวน

ใหญมรปแบบทแนนอน สามารถอธบายและ

ตรวจสอบได ภายใตขอมลและเครองมอทมอย

ในชวงเวลาน น ๆ เขาใจวาวทยาศาสตรและ

เทคโนโลย ส งคม และสงแวดลอม มความเกยวของสมพนธกน

มาตรฐานการเรยนรและตวชวด

คณลกษณะอนพงประสงค (A)

1. มความกระตอรอรนในการปฏบตงาน ชอบศกษาคนควา

2. รบผดชอบ เอาใจใส ท างานเสรจทนตามเวลาทก าหนด

3. รบฟงความคดเหนของผอน มเหตผลและใจกวาง

สมรรถนะของผเรยน(C)

1. สามารถค านวณอตราเรวของเสยงเมออณหภมของตวกลางคงตวและอตราเรวของเสยงใน

ตวกลางตางๆทอณหภมตางกน

2. สามารถจ าแนกคลนเสยงเปนคลนตามยาวไดโดยพจารณาการเคลอนทของอนภาคของตวกลาง

ขณะมพลงงานของคลนเสยง

3. สามารถใชเทคโนโลยในการสบคนขอมลและน าเสนอเพอใหมความถกตองและนาสนใจ

จดประสงคการเรยนร

1. การเกดเสยง

2. อตราเรวของเสยง

3. การเคลอนทของเสยงผานตวกลาง

สาระการเรยนร

3


เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง

คมอการใช

คมอการใชชดกจกรรมวทยาศาสตร ชดท 1 เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง เปนเอกสาร

ชแจงลกษณะของรปแบบของชดกจกรรมวทยาศาสตร วธการใชชดกจกรรมวทยาศาสตร รวมทง

ขอเสนอแนะในการด าเนนการจดกจกรรมการเรยนร ซงมสวนประกอบดงน

1. องคประกอบของเนอหา

ชดกจกรรมวทยาศาสตร ชดท 1 เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง ตรงตามเนอหาใน

หลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐานพทธศกราช 2551 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

รายวชาฟสกส3 รหสวชา ว32201 ชนมธยมศกษาป ท5

2. เอกสารชดนประกอบดวย

2.1 ผลการเรยนรทคาดหวง/จดประสงคการเรยนร

2.2 มาตรฐานการเรยนรและตวชวด

2.3 สาระการเรยนร

2.4 คมอการใช

2.5 แบบทดสอบวดผลสมฤทธกอนเรยน

2.6 ใบค าสง

2.7 ใบความร

2.8 แบบฝกหด

2.9 แบบทดสอบ

2.10 เฉลยแบบฝกหด

2.11 เฉลยแบบทดสอบ

2.12 บรรณานกรม

2.13 ภาคผนวก

4



คมอการใช(ตอ)

3. สงทครจะตองเตรยม

ครจะตองเตรยมสอการเรยนรใหครบตามขนตอนการจดกจกรรมวทยาศาสตร ดงน

3.1 แบบทดสอบผลสมฤทธกอนเรยน

3.2 ชดกจกรรมวทยาศาสตร

3.3 แบบประเมนผลการปฏบตงานของนกเรยน

3.4 แบบทดสอบผลสมฤทธหลงเรยน

4. การจดชนเรยน

การจดชนเรยนการใชชดกจกรรมวทยาศาสตรในขณะจดกจกรรม จะแบงนกเรยนเปน

กลม กลมละ 4-5 คน จะมกกลมขนอยกบจ านวนนกเรยนแตละหอง และเมอท ากจกรรมกลม

เสรจเรยบรอยแลว แตละกลมจะแยกนงเดยวเพอท าการวดผลการเรยนร โดยใชแบบทดสอบ

หลงเรยน

5. การประเมนผลการเรยนร

5.1 ประเมนผลดานความร ความกาวหนาในการเรยนร จากแบบทดสอบ

- ตรวจแบบทดสอบผลสมฤทธกอนเรยน

5.2 ประเมนดานทกษะ/ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร

- ตรวจแบบฝกหด

5.3 ประเมนดานเจตคต/คณลกษณะฯ(A) สมรรถนะ(C) เชอมโยงกบมาตรฐานสากล

- บนทกแบบประเมนผลการปฏบตงานของนกเรยน

5



ค าชแจงการใช

กอนน าชดกจกรรมวทยาศาสตรไปใชควรปฏบตดงน

1. ศกษาคมอการใชชดกจกรรมวทยาศาสตรและปฏบตตามขนตอนในการใชชดกจกรรม

วทยาศาสตร ใหถกตองตามล าดบ

2. ศกษาแผนการจดการเรยนรโดยละเอยด และปฏบตกจกรรมตามแผนการจดการเรยนรใหครบ

ทกขนตอน

3. ศกษาเนอหาวธการจดกจกรรม การวดและประเมนผลของชดกจกรรมวทยาศาสตร โดย

ละเอยด

4. ควรเตรยมสอ วสดอปกรณตางๆ ใหพรอมทจะใชงานได

6



ขนตอนการใช

ครผใชชดกจกรรมวทยาศาสตร จะไดศกษาขนตอนในการใชชดกจกรรมวทยาศาสตร ใหเขาใจ

ดงน

1. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน จ านวน 10 ขอ เปนแบบปรนย 4 ตวเลอก ใชเวลา 20 นาท

2. ครอธบายวธการเรยนโดยใชชดกจกรรมวทยาศาสตร

3. ครชแจงบทบาทของนกเรยน ใหนกเรยนเขาใจบทบาทของตนเองในการด าเนนกจกรรมในแต

ละชดกจกรรมวทยาศาสตร

4. ครเปดโอกาสใหนกเรยนซกถามเกยวกบวธ หรอขนตอน หรอบทบาทของนกเรยน ตลอดจน

ขอสงสยอน ๆ

5. ครด าเนนการจดกจกรรมตามทก าหนดไวในแผนการจดการเรยนร เพอกระตนใหนกเรยนเกด

ความสนใจในเนอหาทก าลงเรยน

6. ครด าเนนการจดกจกรรมตามทก าหนดไวในแผนการจดการเรยนรโดยค านงถงความสามารถ

ในการรบรของนกเรยน และเนนผเรยนเปนส าคญใหนกเรยนไดปฏบตตามกจกรรมทก าหนด

ไว ลกษณะการจดกจกรรมการเรยนร ควรปฏบตดงน

- อธบายเรองราวจากเรองทสอน โดยใชวธการตาง ๆ เชน การอธบาย การซกถาม

การใหเดกแสดงความคดเหน การสาธตประกอบการทดลอง เปนตน

7. ครและนกเรยนรวมกนสรปสงทไดเรยนมา โดยใหนกเรยนอภปรายและครคอยชแนะ

7



บทบาทคร

สงทครควรปฏบตกอนใชชดกจกรรม ขณะใชชดกจกรรม และหลงใชชดกจกรรม มดงน

1. ครควรศกษาและท าความเขาใจวธการใชชดกจกรรมวทยาศาสตรขนตอนการด าเนนกจกรรม

การใชสอและอปกรณ รวมทงวธวดและประเมนผลของชดกจกรรมวทยาศาสตรใหชดเจน

2. ครควรคนควาและอานเนอหาทเกยวของเพมเตม จากหนงสอเรยน คมอคร และหนงสอเสรม

ประสบการณตางๆ ในวชาวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 5 เพอใหมความรความแมนย าใน

เนอหาใหมากยงขน

3. ครควรเตรยมการจดกจกรรมวทยาศาสตรลวงหนา และเตรยมสถานท ตลอดจนสอตาง ๆ ให

พรอมกอนใชชดการเรยนร

4. ครควรเตรยมสอตางๆ ทก าหนดไวในแผนการจดการเรยนรแตละแผนและไมอาจ บรรจลงใน

ชดกจกรรมวทยาศาสตรได

5. ครควรตรวจวสด อปกรณตาง ๆ ทมอยในชดกจกรรมวทยาศาสตรใหเรยบรอยทงกอนและหลง

ใชชดกจกรรมวทยาศาสตรทกครง

6. การจดชนเรยน จดนกเรยนนงเปนกลม กลมละ 4-5 คน คละ เกง ปานกลาง ออน ตามความ

เหมาะสม เพอฝกทกษะการท างานกลม (ทกษะกระบวนการ) รวมกบผอน

7. ครควรชแจงบทบาทของนกเรยน เวลาทใชในการประกอบกจกรรมแตละกจกรรม หรอแตละ

แผนการจดการเรยนร ใหนกเรยนทราบ

8. แจงจดประสงคการเรยนรใหนกเรยนทราบ

9. ใหนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน เพอประเมนความรเดมของนกเรยน กอนเรมเรยนในแต

ละชด

10. แจกชดกจกรรมการเรยนร ใหนกเรยนศกษาและแนะน าวธใชชดกจกรรม วทยาศาสตร เพอ

นกเรยนจะไดปฏบตไดอยางถกตอง

11. ด าเนนการสอนตามกจกรรมการเรยนรทก าหนดไวในแผนการจดการเรยนร

8



บทบาทคร(ตอ)

12. ในขณะทนกเรยนปฏบตกจกรรม ครควรใหการดแลอยางทวถง และใหค าแนะน ากรณท

นกเรยนไมเขาใจในกจกรรมตาง ๆ และตองพยายามกระตน ใหนกเรยนปฏบตกจกรรมดวย

ตนเองมากทสด

13. หากมนกเรยนคนใดเรยนไมทนครควรใหค าแนะน าหรออาจมอบหมายงานหรอเอกสารให

ศกษาเพมเตมในเวลาวาง

14. ใหนกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน หลงจากทเรยนโดยใชชดกจกรรมวทยาศาสตรเสรจ

เรยบรอยในแตละชด

15. เมอนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน ครควรตรวจค าตอบแลวแจงคะแนนใหนกเรยนทราบ

ทนท และเมอเรยนจบเนอหาใหนกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน ครตรวจค าตอบแลวแจง

คะแนนใหนกเรยนทราบ เพอดความกาวหนาของตนเอง หากมนกเรยนไมผานเกณฑครควรให

นกเรยนรบชดกจกรรมวทยาศาสตรชดทไมผานเกณฑไปศกษาเองเพมเตมนอกเวลาเรยน

16. ครควรสรปผลการใชชดกจกรรมวทยาศาสตร สภาพปญหาและขอเสนอแนะ หลงจากใชชด

กจกรรมวทยาศาสตรแตละครง เพอน าไปปรบปรงในการใชครงตอไป

9



บทบาทนกเรยน

สงทนกเรยนควรปฏบตกอนใชชดกจกรรม ขณะใชชดกจกรรม และหลงใชชดกจกรรม มดงน

1. อานคมอการใชชดกจกรรมวทยาศาสตรและบทบาทของนกเรยนใหเขาใจกอนลงมอศกษาชด

กจกรรมวทยาศาสตร

2. นกเรยนรบชดกจกรรมวทยาศาสตร คนละ 1 ชดทครผสอน

3. ท าแบบทดสอบผลสมฤทธกอนเรยนจ านวน 10 ขอ โดยใชเวลา 20 นาท เพอประเมนความร

เดมของนกเรยน

4. นกเรยนศกษาชดกจกรรมวทยาศาสตร ตามขนตอนทระบไวในใบค าสง

5. หลงจากท ากจกรรมเสรจเรยบรอยแลว ใหนกเรยนเกบวสดอปกรณประกอบ ชดกจกรรม

วทยาศาสตรใหเรยบรอย

6. ในการท ากจกรรมตามชดกจกรรมวทยาศาสตรทกชด ขอใหนกเรยนท าดวยความตงใจ ให

ความรวมมอ และมความซอสตยตอตนเองใหมากทสด โดยไมดเฉลยกอนท า กจกรรมและ

แบบทดสอบ

7. หากนกเรยนคนใดเรยนไมทนหรอเรยนยงไมเขาใจ ใหรบชดกจกรรมวทยาศาสตร ไปศกษา

เพมเตมนอกเวลาเรยน เพอใหเขาใจมากยงขน

10



ใบค าสง

ค าชแจง ใหนกเรยนแตละคนปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ท าแบบทดสอบผลสมฤทธกอนเรยน (20 นาท)

2. ศกษาใบความรท 1 เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลนเสยง ดวยความตงใจ (30 นาท)

3. ท าแบบฝกหดท 1 (20 นาท)

4. ท าแบบทดสอบผลสมฤทธหลงเรยน (20 นาท)

เวลาทใช 1 ชวโมง 30 นาท

11




กอนเรยน

ค าชแจง : 1. ขอสอบปรนย 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ ขอละ 1 คะแนน เวลา 20 นาท

2. จงเลอกค าตอบทถกตองทสด

1. เมอวตถหยดการสนสะเทอนเสยงจะเปนอยางไร ก. ดงมากขน ข. ดงคอยลง ค. เสยงสงขน ง. เสยงจะหยดดง

2. คลนเสยงเกดจากการสนสะเทอนของแหลงก าเนดเสยง ท าใหตวกลางทคลนเสยงผานสนสะเทอนจนถงหผฟงและเปนคลนตามยาว ลกษณะการสนสะเทอนของคลนเสยงเปนดงน 1.การสนสะเทอนอยในแนวขนานกบการเคลอนทของคลน 2.การสนสะเทอนอยในแนวตงฉากกบการเคลอนทของคลน 3.โมเลกลของอากาศทคลนเสยงผานจะสนกลบไปกลบมาในแนวขนานกบการเคลอนทของคลน ขอใดถกตอง ก. 1 ข. 2 ค. 1,3 ง. 2,3

3. ความเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะชาหรอเรวกวาความเรวเสยงทอณหภม 20 องศาเซลเซยสอยกเมตรตอวนาท (ก าหนดใหความเรวเสยงท 0 องศาเซลเซยสเปน 331 เมตรตอวนาท) ก. 4 ข. 6

ค. 8 ง.10

12




กอนเรยน(ตอ)

4. จงหาอตราเรวของเสยงในหนวยเมตรตอวนาท ทอณหภม 25 องศาเซลเซยส

ก. 346 ข. 375

ค. 412 ง. 546

5. ณ อณหภม 35 องศาเซลเซยส อตราเรวเสยงในอากาศจะมากกวา ณ อณหภม 300 องศา

เซลเซยส อยกเมตรตอวนาท

ก. 1 ข. 3 ค. 9 ง. 12

6. คลนเสยงความถ 170 เฮรตซ มอตราเรวในอากาศ 340 เมตรตอวนาท จงหาระยะหางระหวาง

สวนอดกบสวนขยายทอยใกลกนทสดมคาเทากบกเมตร

ก. 0.25 ข. 0.5

ค. 1.0 ง. 1.5

7. สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.5 เมตร และแหลงก าเนดเสยงม

ความถ 680 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภมของอากาศบรเวณนนเปนเทาใดในหนวยองศา

เซลเซยส

ก. 10 ข.15

ค. 20 ง. 25

13




กอนเรยน(ตอ)

8. เรอหาปลาล าหนงตรวจหาฝงปลาดวยโซนาร โดยสงคลนดลของเสยงความถสงลงไปในน า

ทะเล ถาฝงปลาอยหางจากเครองก าเนดคลนไปทางหวเรอเปนระยะทาง 120 เมตร และอยลก

จากผวน าเปนระยะ 90 เมตร หลงจากสงคลนดลจากโซนารไปเปนเวลากวนาท จงจะไดรบ

คลนทสะทอนกลบมา ก าหนดใหความเรวเสยงในน าทะเลเทากบ 1,500 เมตรตอวนาท

ก. 0.2 ข. 0.4

ค. 0.6 ง. 0.8

9. ถาอณหภมของอากาศในขณะนนมคาเทากบ 40 องศาเซลเซยส ชายคนหนงจะไดยนเสยง

สะทอนเมอเขาสงเสยงตะโกนค าวา “กอง” หางจากผนงตกเปนระยะกเมตร

ก. 16.65 ข.15.55 ค.17.75 ง.18.75

10. เรอล าหนงจอดนงอยในทะเล ใชเครองโซนารตรวจพบวตถททงจากเรอลงไปในน าโดยไดรบ

สญญาณสะทอนกลบจากวตถนนในเวลา 0.4 วนาท ในเวลา 30 วนาท ตอมาสญญาณจะ

สะทอนกลบจากวตถเดมในเวลา 0.6 วนาท วตถนนจมน าดวยความเรวกเมตร/วนาท (อตราเรว

ของเสยงในน าทะเล = 1,531 เมตร/วนาท)

ก. 5.1

ข. 10.2

ค. 15.3

ง. 25.5

14

ฟสกส3 (ว32201) มธยมศกษาปท 5 เวลาสอบ 20 นาท 10 ขอ 10 คะแนน

กระดาษค าตอบ

ชอ – นามสกล ........................................................... ม. 5/.......... เลขท ................

ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง

1 6 2 7 3 8 4 9 5 10

ส าหรบทด

คะแนนทได

15



ภาพท 1.1 ภาพแสดงการเกดคลนเสยง

ทมา: http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=70443

มนษยเราตงแตลมตาดโลกจะไดยนเสยงตางๆ ทงทเกดขนเองตามธรรมชาต และเสยงทท าให

เกดขน เชน เสยงพดคย เสยงเพลง เสยงรองของสตว เสยงเครองจกรกลตางๆ มนษยเรารจกการแบงแยกสงตางๆ โดยอาศยเสยงทไดยน เสยงยงเปนองคประกอบทส าคญทใชในการสอสารระหวางมนษย

ดวยกนหรอระหวางมนษยกบสตวบางชนด นอกจากนเสยงยงมประโยชนอกหลายๆ ดาน และกมโทษ

เชนกนในบทเรยนจะเปนการศกษาธรรมชาตของเสยง ปรากฏการณตางๆ ของเสยงในชวตประจ าวน

ใบความร

เสยงเกดขนไดอยางไร จากการศกษาพบวาเมอวตถเกดการสนจะเกดเสยงขน เชน การสนของเสนเสยงในกลองเสยง ขณะมการเปลงเสยงพบวาเมอจบทล าคอจะรสกวามการสนภายในล าคอหรอการสนของสายกตาร เมอสายกตารสนจะเกดเสยง แตเมอสายกตารหยดสน เสยงกจะเงยบไปจากการศกษา พบวาการไดยนเสยงตองมองคประกอบ ดงน

1.แหลงก าเนด

เดกผชาย

2.ตวกลาง

เชอก

3.ผฟง

เดกผหญง

ธรรมชาตของเสยง

16



จากการถายโอนพลงงานจากแหลงก าเนด ผานตวกลางไปยงหผฟงท าใหไดยนเสยง แสดงวาเสยงมการเคลอนทจากแหลงก าเนดไปยงผฟง ปญหากคอ เสยงมการเคลอนทอยางไร จากการศกษาสมบตของเสยงพบวาเสยงมสมบตดงน

ใบความร(ตอ)

การตะโกนในถ า หรอในหองโถงขนาดใหญทปดประตหนา ตางหมดพบวาจะเ กดเ สยงสะทอนครงเดยวหรอหลายครง แสดงวาเสยงมการสะทอนได

การสะทอนของเสยง

เชน การเกดฟาแลบแลวไมไดยนเสยงฟารอง เนองจากมเสยงมการหกเหกลบไปในอากาศชนบนอกครงหนง แสดงวาเสยงมการหกเหได

การหกเหของเสยง

เมอใชล าโพงตวเดยวตอเขากบเครองก าเนดสญญาณเสยงพบวารอบๆ ล าโพงจะไดยนเสยงสม าเสมอ แตเมอใชล าโพงสองตวตอเขากบเครองก าเนดสญญาณเสยง 2 เครองซงใหความถเสยงเทากน พบวา ทต าแหนงตางกนจะไดยนเสยงดงและคอย ถาเปรยบเทยบกบการแทรกสอดของคลนน า พบวาต าแหนงทไดยนเสยงดงและคอย เปนต าแหนงทมการแทรกสอดกนแบบเสรมและหกลางแสดงวาเสยงมการแทรกสอดได

การแทรกสอดของเสยง

เชน การไดยนเสยงจากภายนอกหอง ทผฟง

มองไมเหนแหลงก าเนดหรอผฟงไดยนเสยง

จากแหลงก าเนดทอยคนละฝงของก าแพง ซง

จากตวอยางทยกมาน แสดงวาเสยงมการ

เลยวเบนไดจรง

การเลยวเบนของเสยง

17



คลนเสยงเกดจากการสนของวตถ พลงงานจากการสนของวตถ จะถายโอนใหกบโมเลกลของ

อากาศท าใหโมเลกลของอากาศสน แลวถายโอนพลงงานทไดรบแกโมเลกลถดไป มผลใหคลนเสยงแผ

กระจายออกไปในอากาศ โดยรอบแหลงก าเนดโดยโมเลกลของอากาศไมไดเคลอนทไปพรอมกบคลน

หลงจากทคลนเคลอนทผานไปแลวโมเลกลของอากาศแตละต าแหนงจะยงอยทเดม ในการสนของ

โมเลกลของอากาศขณะคลนเสยงเคลอนทผาน จะมการสนแบบซมเปลฮารโมนค ในแนวเดยวกบการ

เคลอนทของคลนเสยง ดงนน คลนเสยงจงเปนคลนตามยาว

การเกดคลนเสยงและการเคลอนทของคลนเสยง


18



เมอพจารณาโมเลกลของอากาศ ในแนวเสนตรงทมทศออกจากแหลงก าเนดเสยง ขณะทไมมคลนเสยงเคลอนทผาน แตละโมเลกลจะอยหางเทาๆ กน ดงรป 1.1 (ก) เมอมคลนเสยงเคลอนทผานระยะหางระหวางโมเลกลจะเปลยนไป ณ เวลาขณะใดขณะหนงระยะหางระหวางโมเลกล แตละโมเลกลจะมคาตางๆ กน สวนของโมเลกลทอยชดกวาปกตเรยกวา สวนอด (compression) สวนโมเลกลทอยหางกวาปกต เรยกวา สวนขยาย (rarefaction) ถาพจารณาบรเวณสวนอดจะเหนวาโมเลกลทอยตรงกลางไมมการเคลอนท เพราะถกโมเลกลสวนทอยทางซาย และสวนทอยทางขวาอดเขามาการกระจดของโมเลกล ตรงกลางจงเปนศนย เมอพจารณาบรเวณสวนขยายจะเหนวา โมเลกลทอยตรงกลางกไมมการเคลอนทเชนกน การกระจดจงเปนศนย ดงรป 1.1 (ข) เมอเขยนเปนกราฟ แสดงการกระจดเทยบกบต าแหนงของ โมเลกลของอากาศโดยก าหนดใหทศทางของการกระจดไปทางขวาเปนบวก (+) และทศทางของการกระจดไปทางซายเปนลบ (-) จะไดกราฟดงรป 1.1 (ค) และกราฟแสดงความดนของโมเลกลของอากาศ กบต าแหนงตางๆ ตามแนวการเคลอนทของคลนเสยง ดงรป 1.1 (ง)

รปท 1.2 แสดงการสนของโมเลกลขณะคลนเสยงเคลอนทผาน

ทมา: นรนดร สวรตน. (2551). กรงเทพฯ. พ.ศ.พฒนา. น.2.


19




จากรป 1.1 (ง) ขณะทคลนเสยงเคลอนทผานอากาศโมเลกลของอากาศในบรเวณทเปนสวนอด

จะอยกนชดมากกวาเดม ท าใหความดนบรเวณทเปนสวนอดสงกวาปกต สวนโมเลกลของอากาศในบรเวณทเปนสวนขยายจะอยหางกนมากกวาเดม ท าใหความดนบรเวณทเปนสวนขยายต ากวาปกตโดย

บรเวณตรงกลางของสวนอดจะมความดนเพมขนจากปกตมากทสด สวนบรเวณตรงกลางของสวน

ขยายจะมความดนลดลงจากปกตมากทสด จงเขยนเปนกราฟระหวางความดนกบต าแหนงไดกราฟ

ดงรป (ง)

จากกราฟของการกระจด และความดน ณ ต าแหนงใดๆ พบวาจะมเฟสแตกตางกน 90

ตลอดเวลา ดงรป 1.2

รป 1.3 ก. กราฟระหวางความดนกบต าแนงตางๆ ตามแนวการเคลอนทของคลนเสยง

ข. กราฟระหวางการกระจดของอนภาคกบต าแหนงตางๆ ตามแนวการเคลอนทของคลนเสยง

ทมา: http://www.myfirstbrain.com

20




นอกจากนอาจศกษาการเกดคลนตามยาวไดจากการเคลอนคลนตามยาวในขดลวดสปรงดงรป

1.3 ซงมสวนอดและสวนขยายเหมอนกบการเกดคลนเสยงผานอากาศ ดงรป 1.1

รป 1.4 การเกดคลนตามยาวในขดลวดสปรง

ทมา: http://www.livingscience.co.uk

21




คลนเสยงเปนคลนทเกดจากการสนของวตถ และการสนนท าใหเกดการเปลยนแปลงความดน

ของอากาศดวยความถเทากบความถของแหลงก าเนดเสยง สวนความยาวคลนเสยงอาจหาไดจาก

ระยะหางจากสวนอดของคลนถงสวนอดทตดกนหรอระยะหางจากสวนขยายถงสวนขยายทตดกน

ดงรป 1.4

รป 1.5 แสดงความยาวของคลนเสยง (Wavelengh of sound: )

ทมา: http://method-behind-the-music.com/

ความถ ความยาวคลน และอตราเรวของคลนเสยง

22



การหาอตราเรวของเสยง ลกษณะตางๆ

1.เนองจากเสยงเปนคลน ดงนนการหาอตราเรวของเสยงจงเหมอนคลน คอ

เมอ คอ ความยาวคลนเสยง (m)

f คอ ความถคลนเสยง (Hz)

V คอ อตราเรวของคลนเสยง (m/s)

เนองจากเสยงเปนคลนตามยาว ตองอาศยตวกลางในการเคลอนท ดงนนอตราเรวของเสยงจงไมคงท

ขนอยกบชนดของตวกลาง และสมบตของตวกลางไดแก ความหนาแนน ความยดหยนของตวกลาง

และ อณหภมของตวกลางนน เปนตน

ตาราง 1.1 แสดงอตราเรวของเสยงในตวกลางชนดตางๆ ทอณหภม 25◦C

ตวกลาง อตราเรว (เมตร/วนาท) อากาศ 346 ไฮโดรเจน 1,339 ปรอท 1,450 น า 1,498 น าทะเล 1,531 แกว 4,540 อะลมเนยม 5,000 เหลก 5,200



V=f𝝀

23



2.เนองจากเสยงเคลอนทเปนเสนตรง ถาในตวกลางเดยวกน ณ

อณหภมเดยวกน อตราเรวของคลนเสยงคงท ดงนน

เมอ s คอ ระยะทางทคลนเสยงเคลอนทได (m)

t คอ เวลาทเคลอนเสยงใชในการเคลอนท (s)

v คอ อตราเรวของคลนเสยง (m/s)

3. อตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆ จะขนอยกบสมบตดานความ

ยดหยน และความหนาแนนของวตถทเปนตวกลางนน โดย

อตราเรวของเสยงในของแขง คอ

เมอ v คอ อตราเรวของเสยงในของแขง (m/s)

Y คอ มอดลสความยดหยนของวตถ (N/m )

คอ ความหนาแนนของวตถ (kg/m )

อตราเรวของเสยงในกาซ คอ

เมอ v คอ อตราเรวของเสยงในของกาซ (m/s)

B คอ มอดลสความยดหยนของกาซ (N/m )

คอ ความหนาแนนของกาซ (kg/m )



𝝂 =𝒔

𝒕

𝝂 =𝒀

𝝆

𝝂 = 𝑩

𝝆

24




ในบทเรยนนจะศกษาเฉพาะตวกลางอากาศซงเปนกาซ ในขณะทคลนเสยงเคลอนทผานกาซจะ

ท าใหกาซมการอดและขยายตวอยางรวดเรวจนถอไดวาไมมการรบหรอสญเสยพลงงานความรอน หรอ

มการเปลยนแปลงแบบ abiabatic ซงไดความสมพนธวา

pv = คาคงตว ..... (1.1)

เมอ คอคาคงตวส าหรบกาซชนดหนง เชน อากาศจะมคา = 1.4

จากความหมายของมอดลสความยดหยนของกาซ (B) สามารถใชสมการทางคณตศาสตรขนสงพสจน

ไดวา

B = ..... (1.2)

นนคอ อตราเรวของเสยงในกาซ V = ..... (1.3)

จากการศกษาสมบตของกาซอดมคต พบวา

PV = Nrt

เมอ n คอ จ านวนโมลของกาซ ถา m เปนมวลของกาซทงหมดใน n โมล และ M เปนมวลของกาซ 1

โมล

จงไดวา n =

ดงนน PV =

P =

P = …..(1.4)

25



จากสมการ (2.3) และ (2.4) จะไดวา

V = …..(1.5)

เมอ R คอ คานจของกาซ มคา 8.31 J/mol.K

T คอ อณหภมในหนวยองศาสมบรณ (K)

M คอ มวลของกาซใน 1 โมล

Y คอ คาคงตวส าหรบกาซหนง

V คอ อตราเรวของเสยงในกาซ

โดยทวไปแลวถอวาอากาศประพฤตตวเชนเดยวกบกาซอดมคต ดงนนอตราเรวของเสยงใน

อากาศจงเปนไปตามสมการ (1.5)

จากสมการ (1.5) พบวาอตราเรวของเสยงในอากาศแปรผนโดยตรงกบรากทสองของอณหภม

สมบรณ (T)

V

ซงอาจเขยนวา :- V =

โดย k คอ คาคงท เทากบ

จากสมการ (1.5) เมออณหภม 0◦C จะไดวาอตราเรวของเสยงในอากาศมคาประมาณ 331 เมตร/

วนาท ถาตองการหาอตราเรวของเสยงในอากาศทอณหภม t◦ C อาจหาไดจาก

𝝂 =


26



เมอ อณหภม = ,V = k …..(1)

อณหภม = , = k …..(2)

(2) ÷ (1) =

=

=

เมอ 𝑣0 , 𝑣𝑡 คอ อตราเรวของเสยงในอากาศท O°C และ 𝑡°𝑐 และ 𝑣0 = 331 m/s

=

จาก เมอ X มคานอยๆ เมอใช Binomial Series กระจายคา

จะไดคาประมาณ ท านองเดยวกน มคา เมอ t มคา ≤ 45°

ดงนน (t แทนดวยอณหภมในหนวย °C)

𝝂𝒕 = 𝟑𝟑𝟏+ 𝟎.𝟔𝒕


แตถาอณหภมของอากาศมคาตงแต 45°C ขนไป

ตองใชสมการเดม คอ V = k จะไดวา 𝑽𝟏

𝑽𝟐=

𝑻𝟏𝑻𝟐

27



ค าชแจง : จงแสดงวธท าเพอหาค าตอบจากโจทยทก าหนดให

1. คลนเสยงเกดขนไดอยางไร ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

2. คลนเสยงเปนคลนตามยาวหรอคลนตามขวาง ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

3. คลนการกระจดและคลนความดนมความแตกตางกนอยางไร ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

4. เมออณหภมของอากาศเปลยนไป 1 องศาเซลเซยส อตราเรวของเสยงในอากาศจะเปลยนไป

เทาไร ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

ชอ........................................................................................................เลขท................................หอง...........................

แบบฝกหดท 1

28



5. สอมเสยงอนหนงสนดวยความถ 100 เฮรตซ ท าใหเกดคลนความดนมระยะหางระหวางสน

คลน และทองคลนความดนทตดกน 1.7 เมตร จงหาอตราเรวคลนเสยง ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

6. ถาอณหภมสมบรณของอากาศเปลยนไป 2 เทา อยากทราบวาอตราเรวเสยงในอากาศจะ

เปลยนไปเปนกเทาของเดม ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

7. สอมเสยงอนหนงสนดวยความถ 50 เฮรตซ ในอากาศทอณหภม 20 องศาเซลเซยส จงหาความ

ยาวคลนเสยงในอากาศ ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

ชอ........................................................................................................เลขท................................หอง...........................


29



8. ถาความเรวเสยงในอากาศท 30°c เปน 𝑣1 ท 0°c เปน 𝑣2 และอตราเรวเสยงในน าเปน 𝑣3จง

เรยงล าดบความเรวของเสยงจากมากไปนอย ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

9. ในขณะหนงอตราเรวของสยงในอากาศเปน 346 เมตร/วนาท ในเวลาตอมาอตราเรวของเสยง

เปลยนไป 349 เมตร/วนาท แสดงวาเสยงเดนทางในอากาศทมอณหภมตางกนกองศาเซลเซยส ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

10. เรอล าหนงลอยอยในทะเลลก 300 เมตร สงคลนดลเสยง (Sonic pulse) ออกและไดรบสญญาณ

สะทอนกลบจากกนทะเลในเวลา 0.4 วนาท ความเรวคลนเสยงในน าเปนเทาได ...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................................

ชอ........................................................................................................เลขท................................หอง...........................


30




หลงเรยน

ค าชแจง : 1. ขอสอบปรนย 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ ขอละ 1 คะแนน เวลา 20 นาท

2. จงเลอกค าตอบทถกตองทสด

1. เมอวตถหยดการสนสะเทอนเสยงจะเปนอยางไร

ก.ดงมากขน ข.ดงคอยลง

ค.เสยงสงขน ง.เสยงจะหยดดง

2. คลนเสยงเกดจากการสนสะเทอนของแหลงก าเนดเสยง ท าใหตวกลางทคลนเสยงผาน

สนสะเทอนจนถงหผฟงและเปนคลนตามยาว ลกษณะการสนสะเทอนของคลนเสยงเปนดงน

1.การสนสะเทอนอยในแนวขนานกบการเคลอนทของคลน

2.การสนสะเทอนอยในแนวตงฉากกบการเคลอนทของคลน

3.โมเลกลของอากาศทคลนเสยงผานจะสนกลบไปกลบมาในแนวขนานกบการ

เคลอนทของคลน

ขอทถกตองคอ

ก.1 ข.2

ค.1,3 ง.2,3

3. ความเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 30 องศาเซลเซยส จะชาหรอเรวกวาความเรวเสยงท

อณหภม 20 องศาเซลเซยสอยกเมตรตอวนาท (ก าหนดใหความเรวเสยงท 0 องศาเซลเซยส

เปน 331 เมตรตอวนาท)

ก.6 ข.8

ค.10 ง.12

31




หลงเรยน(ตอ)

4. จงหาอตราเรวของเสยงในหนวยเมตร/วนาท ทอณหภม 25 องศาเซลเซยส

ก.346 ข. 375

ค.412 ง. 546

5. ณ อณหภม 35 องศาเซลเซยส อตราเรวเสยงในอากาศจะมากกวา ณ อณหภม 300 องศา

เซลเซยส อยกเมตรตอวนาท

ก. 3 ข. 6 ค. 12 ง. 34

6. คลนเสยงความถ 170 เฮรตซ มอตราเรวในอากาศ 340 เมตรตอวนาท จงหาระยะหางระหวาง

สวนอดกบสวนขยายทอยใกลกนทสดมคาเทากบกเมตร

ก.1.0 ข.1.5

ค.2.2 ง.2.8

7. สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.5 เมตร และแหลงก าเนดเสยงม

ความถ 680 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภมของอากาศบรเวณนนเปนเทาใดในหนวยองศา

เซลเซยส

ก.10 ข.15

ค.20 ง.25

32




หลงเรยน(ตอ)

8. เรอหาปลาล าหนงตรวจหาฝงปลาดวยโซนาร โดยสงคลนดลของเสยงความถสงลงไปในน า

ทะเล ถาฝงปลาอยหางจากเครองก าเนดคลนไปทางหวเรอเปนระยะทาง 120 เมตร และอยลก

จากผวน าเปนระยะ 90 เมตร หลงจากสงคลนดลจากโซนารไปเปนเวลากวนาท จงจะไดรบ

คลนทสะทอนกลบมา ก าหนดใหความเรวเสยงในน าทะเลเทากบ 1,500 เมตร/วนาท

ก. 0.1 ข. 0.

ค. 0.3 ง. 0.4

9. ถาอณหภมของอากาศในขณะนนมคาเทากบ 40 องศาเซลเซยส ชายคนหนงจะไดยนเสยง

สะทอนเมอเขาสงเสยงตะโกนค าวา “กอง” หางจากผนงตกเปนระยะกเมตร

ก. 16.65 ข.15.55 ค.17.75 ง.18.75

10. เรอล าหนงจอดนงอยในทะเล ใชเครองโซนารตรวจพบวตถททงจากเรอลงไปในน าโดยไดรบ

สญญาณสะทอนกลบจากวตถนนในเวลา 0.4 วนาท ในเวลา 30 วนาท ตอมา สญญาณจะ

สะทอนกลบจากวตถเดมในเวลา 0.6 วนาท วตถนนจมน าดวยความเรวกเมตร/วนาท (อตราเรว

ของเสยงในน าทะเล = 1,531 เมตร/วนาท)

ก. 5.1

ข. 10.2

ค. 15.3

ง. 25.5

33

ฟสกส3 (ว32201) มธยมศกษาปท 5 เวลาสอบ 20 นาท 10 ขอ 10 คะแนน

กระดาษค าตอบ

ชอ – นามสกล ........................................................... ม. 5/.......... เลขท ................

ขอ ก ข ค ง ขอ ก ข ค ง

1 6 2 7 3 8 4 9 5 10

ส าหรบทด

คะแนนทได

34

บรรณานกรม

กฤตนย จนทรจตรงค. (2551). ฟสกสรวม 4-5-6 เขามหาวทยาลยระบบใหม. กรงเทพฯ:

ธรรมบณฑต.

นรนดร สวรตน. (2551). คมอเรยนรายวชาเพมเตม ฟสกส เลม 3 ชนมธยมศกษาปท 4-6. กรงเทพฯ:

ประสทธ จนตะภา. (2551). ตวสบาย 3 week เขามหาลย. กรงเทพฯ: บรษท ภมบณฑตการพมพ จ ากด

พงศศกด วทญญา. (2551). ฟสกสซมมาร. กรงเทพฯ: รงเรองสาสนการพมพ.

พงศศกด วทญญา. (2552). สรปฟสกส ม.4-5-6. กรงเทพฯ: บรษท ส านกพมพ พบซ จ ากด.

จกรนทร วรรณโพธกลาง. (2553). ฟสกส PAT 2. กรงเทพฯ: โรงพมพเพมทรพยการพมพ.

อนนตสน เตชะกมพช. (2553). ฟสกส 2 (พมพครงท 16). กรงเทพฯ. บรษท ว พรนท (1991) จ ากด.

กองกญจน ภทรากาญจน และธนกาญจน ภทรากาญจน. (2554). ฟสกส 1 (พมพครงท 3).

กรงเทพฯ: บรษท ว พรนท (1991) จ ากด.

องทน กตตรวโชต. (2553). สรปฟสกส ม.ปลาย. กรงเทพฯ: เรองแสงการพมพ (2002) จ ากด.

กองกญจน ภทรากาญจน. (2554). ฟสกส ม.5. กรงเทพฯ: บรษท ว พรนท (1991) จ ากด.

ชวลต เลาหอดทพนธ. (2555). ฟสกส ขนมหวาน. กรงเทพฯ: จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

ความดน และความยาวของคลนเสยง. (ม.ป.ป.). เขาถงไดจาก:

http://www.myfirstbrain.com/student7.aspx (วนทสบคนขอมล: 26 พฤศจกายน 2557)

การเกดคลนตามยาวนขดลวดสปรง. (ม.ป.ป.). เขาถงไดจาก: http://www.livingscience.co.uk

(วนทสบคนขอมล: 27 พฤศจกายน 2557)

ความถ ความยาวคลน และอตราเรวของคลนเสยง. (ม.ป.ป.). เขาถงไดจาก: http://method-behind-the-music.com/ (วนทสบคนขอมล: 27 พฤศจกายน 2557)

35

ภาคผนวก

36



เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน ขอท ก ข ค ง

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน ขอท ก ข ค ง

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

เฉลยแบบทดสอบ

กอนเรยน-หลงเรยน

37



1. คลนเสยงเกดขนไดอยางไร

คลนเสยงเกดจากการสนของแหลงก าเนดเสยงในอากาศ ท าใหโมเลกลของอากาศเกดการ

เคลอนทเรยงตวใหมเปนชวงอดและชวงขยาย กอใหเกดการเปลยนแปลงความดนขนจงเกด

เปนเสยง

2. คลนเสยงเปนคลนตามยาวหรอคลนตามขวาง

แหลงก าเนดเสยงเกดการสน ท าใหโมเลกลของอากาศเกดการเคลอนท ปรากฏใหเราเหนเปน

ชวงอดและชวงขยาย และคลนของชวงอดและชวงขยายจะเคลอนทในทศทางเดยวกบการสน

ของโมเลกลอากาศ คลนเสยงจงเปนคลนตามยาว

3. คลนการกระจดและคลนความดนมความแตกตางกนอยางไร

คลนการกระจดเปนคลนทแสดงการสนของโมเลกลอากาศ ในการพจารณาการสนของ

โมเลกลอากาศ เราจะพจารณาจากคลนการกระจด เชน การสะทอนของเสยงคลนความดนเปน

คลนทเกดจากการเปลยนแปลงความดนของอากาศอนเนองจากการอดตวและขยายตวของ

โมเลกลอากาศ เราพบวาทบรเวณทโมเลกลของอากาศอดตว และขยายตวจะมการเปลยนแปลง

ความดนมาก จงไดสนคลนความดนแทนชวงอด และทองคลนความดนแทนชวงขยาย ในการ

พจารณาพลงงานของเสยงเราจะพจารณาจาก คลนความดน เชน การไดยนของเสยง

4. เมออณหภมของอากาศเปลยนไป 1 องศาเซลเซยส อตราเรวของเสยงในอากาศจะเปลยนไป

เทาไร

จากสมการอตราเรวเสยงในอากาศ v = 331 + 0.6 t

เมอ t = 0 อตราเรวเสยงในอากาศท 0°C V = 331 m/s

เมอ t = 1°C อตราเรวเสยงในอากาศท 1°C V = 331 .6 m/s

เมอ t = 2°C อตราเรวเสยงในอากาศท 2°C V = 332.2 m/s

แสดงวาถาอณหภมของอากาศเปลยนไป 1 องศา อตราเรวเสยงอากาศเปลยนไป 0.6 m/s

เฉลย


38



5. สอมเสยงอนหนงสนดวยความถ 100 เฮรตซ ท าใหเกดคลนความดนมระยะหางระหวางสน

คลน และทองคลนความดนทตดกน 1.7 เมตร จงหาอตราเรวคลนเสยง

จากโจทยความถคลน f = 100 Hz

ระยะหางระหวางสนคลนและทองคลนทอยตดกน = 𝜆

2 = 1.7 m หรอ 𝜆 = 3.4 m

หาอตราเรวคลนจาก v = 𝜆f

แทนคา v = 3.4 x 10

= 340 m/s

แสดงวาอตราเรวคลนเสยง = 340 m/s

6. ถาอณหภมสมบรณของอากาศเปลยนไป 2 เทา อยากทราบวาอตราเรวเสยงในอากาศจะ

เปลยนไปเปนกเทาของเดม

จากสมการอตราเรวเสยง V = 𝑘 𝑇

เมอ T = 𝑇1, V = 𝑉2 จะได 𝑉1 = 𝑘 𝑇1 --------------(1)

เมอ T = 2𝑇1, V = 𝑉2 จะได 𝑉1 = 𝑘 2𝑇1 --------------(2)

(2)/(1) 𝑉2

𝑉1 = 2

𝑉2 = 2 𝑉1 = 1.4 𝑉1

แสดงวาอตรเรวเสยงจะเปลยนเปน 1.4 เทาของเดม

7. สอมเสยงอนหนงสนดวยความถ 50 เฮรตซ ในอากาศทอณหภม 20 องศาเซลเซยส จงหาความ

ยาวคลนเสยงในอากาศ

หาอตราเรวเสยงในอากาศท 20°C จาก V = 331 + 0.6 t

เมอ t = 20°C จะได V = 331 + 0.6 x 20 = 343 m/s

หาความยาวคลนเสยงจาก V = 𝜆f

แทนคา 343 = 𝜆 x 50

𝜆 = 243

50 = 6.86 เมตร

∴ อตราเรวคลนเสยงในอากาศ = 6.86 เมตร

เฉลย


39



8. ถาความเรวเสยงในอากาศท 30°c เปน 𝑣1 ท 0°c เปน 𝑣2 และอตราเรวเสยงในน าเปน 𝑣3จง

เรยงล าดบความเรวของเสยงจากมากไปนอย

จาก V = 331 + 0.6 t

ถา t = 30°C ; 𝑉1 = 331 + 0.6 x 30

= 349 เมตร/วนาท

ถา t = 0°C ; 𝑉2 = 331 เมตร/วนาท

อตราเรวเสยงในน า 𝑉3 = 1,450 เมตร/วนาท

∴ 𝑉3 > 𝑉1 > 𝑉2

9. ในขณะหนงอตราเรวของสยงในอากาศเปน 346 เมตร/วนาท ในเวลาตอมาอตราเรวของเสยง

เปลยนไป 349 เมตร/วนาท แสดงวาเสยงเดนทางในอากาศทมอณหภมตางกนกองศาเซลเซยส

จาก V = 331 + 0.6 t

ถา V = 346, 𝑡1 = ?

แทนคา 346 = 331 + 0.6 x 𝑡1

𝑡1 = 25 องศาเซลเซยส

ถา V = 349, 𝑡2 = ?

แทนคา 349 = 331 + 0.6 x 𝑡2

𝑡2= 30 องศาเซลเซยส

∴ 𝑡2-𝑡1 = 30-25

= 5 องศาเซลเซยส

10. เรอล าหนงลอยอยในทะเลลก 300 เมตร สงคลนดลเสยง (Sonic pulse) ออกและไดรบสญญาณ

สะทอนกลบจากกนทะเลในเวลา 0.4 วนาท ความเรวคลนเสยงในน าเปนเทาได

เสยงเดนทางขาลงอยางเดยวใชเวลา = 0.4

2 = 0.2 วนาท

เรองจากอตราเรวเสยงคงท ดงนนหาอตราเรวไดจาก V = 𝑠

𝑡

แทนคาจะได V = 300

0.2

= 1,500 m/s

เฉลย


40


เรอง ธรรมชาตและอตราเรวของคลน

ขอ จดประสงคทเกยวของ

พฤตกรรมทวด

ความร

ความเขา

ใจ

การน

าไปใ

ช

การวเคร

าะห

การส

งเคราะห

การป

ระเมนค

า

1 อธบายเพอแสดงวาเสยงเกดจากการสนของวตถ และจะถายโอนพลงงานการสนของแหลงก าเนดเสยงผานตวกลาง

2 อธบายและบอกไดวา คลนเสยงเปนคลนตามยาว จากการพจารณาการเคลอนทของอนภาคของตวกลางขณะมพลงงานของคลนเสยง อธบายการเปลยนแปลงของการกระจดของอนภาคอากาศและความดนอากาศขณะทมคลนเสยงผาน

3 อธบายไดวาเมออณหภมของตวกลางคงตว อตราเรวเสยงในตวกลางนนจะคงตวดวยและอตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆทอณหภมตางกนจะมคาตางกนดวย ค านวณอตราเรวของเสยงเมออณหภมของตวกลางคงตวและอตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆทอณหภมตางกน

ตารางแสดงการวเคราะหขอสอบกอนเรยน-หลงเรยน

41





ความร


ใจ

การน

าไปใ

ช


าะห

การส


การป

ระเมนค

า



6 ค านวณอตราเรวของเสยงเมออณหภมของตวกลางคงตวและอตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆทอณหภมตางกน


42





ความร


ใจ

การน

าไปใ

ช


าะห

การส


การป

ระเมนค

า






ค ำน ำ - kanlayanee.ac.th · 1 เรื่อง ธรรมชาติและ...

Documents