SOUND
•จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายการเกิดเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียง 2. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นการกระจัดของอนุภาคกับคลื่นความดันขณะ คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่าน 3. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็วของเสียงในอากาศกับอุณหภูมิในหน่วย องศาเซลเซียสและค านวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง 4. สังเกตและอธิบายการสะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน และการแทรกสอดของ เสียง
•1. ให้นักเรียนทุกคนเอามือจับที่ล าคอขณะเปล่ง เสียง แล้วสังเกตการสั่นของเส้นเสียง •2.ดีดสายสายกีตาร์ให้สั่น แล้วจับสายกีตาร์ให้หยุด ทันที
•การสั่นทุกชนิดท า ให้เกิดเสียงที่ มนุษย์ได้ยินหรือไม่
•การสั่นบางชนิดท าให้เกิดเสียงที่มนุษย์ได้ยิน และการสั่นบางชนิดไม่ท าให้เกิดเสียงที่มนุษย์ได้ ยิน ตัวอย่างการสั่นที่บางครั้งมนุษย์ไม่ได้ยินเสียง เช่น การสั่นของสปริง การเต้นของชีพจร การสั่น ของถนนเมื่อรถบรรทุกวิ่งผ่าน
สรุป •เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ (แหล่งก าเนิดเสียง) คลื่นเสียงเป็นคลื่นกลชนิดหนึ่งที่อาศัยตัวกลางใน การเคลื่อนที่ และมีการถ่ายโอนพลังงาน •*การสั่นของวัตถุทุกชนิด ไม่จ าเป็นต้องท าให้เกิดเสียง
•คลื่นเสียงที่หูมนุษย์ได้ยินเรียกว่า เสียง และจ าแนกคลื่นเสียงตามการได้ยินของ มนุษย์ได้แก่ คลื่นที่ได้ยินหรือเสียง คลื่นใต้เสียง และคลื่นเหนือเสียง
สิ่งที่เกี่ยวข้องกับเสียง
การทดลอง เสียงไม่อาจผ่านสุญญากาศได้
การเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง
แสดงต าแหน่งของโมเลกุลของอากาศปกติ ที่ยังไม่มีคลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่าน
แสดงต าแหน่งของโมเลกุลของอากาศปกติ เมื่อมีคลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่าน ระยะระหว่าง โมเลกุลของอากาศจะเปลี่ยนไป ตาม ลักษณะที่เป็นส่วนอัดและส่วนขยาย
สังเกตโมเลกุลที่อยู่ตรงกลางส่วนอัดและส่วน ขยายจะไม่เคลื่อนที่ มีการกระจัดเป็นศูนย์
สังเกตตรงกลางส่วนอัดจะมีความดันสูงสุด และตรงกลางส่วนขยายจะมีความดันต่ าสุด ตำ แหน่งกำรเคลื่อนทขี่องเสียง
อัตราเร็วของเสียง
อัตราเร็วของคลื่นเสียง
อัตราเร็วของเสียงในอากาศ ในช ่ วงอุณหภูม-ิ50 ถึง 50 องศาเซลเซียส
•เม ื ่ ออ ุ ณหภ ู ม ิในตว ั กลางเปลย ี ่ น การเปลย ี ่ นแปลงของอัตราเร็ว เสียงในตัวกลางท า ให้เกิดการเปลี่ยน ความยาวคลื่นหรือ ความถี่ อย่างไร •ตอบ เม ื ่ ออ ุ ณหภ ู ม ิในตว ั กลางเปลย ี ่ น อต ั ราเร ็ วเส ี ยงจะมีการ เปลี่ยนแปลง แต่ความถี่ยังมีค่าเท่าเดิม ท า ให้ความยาวคลื่น เปลย ี ่ น เช ่ น เม ื ่ ออ ุ ณหภ ู ม ิในตว ั กลางส ู งขน ึ ้ อต ัราเร็วเสียงจะ เพิ่มขึ้น โดยความถี่ยังมีค่าเท่าเดิม ท าให้ความยาวคลื่นมีค่า มากขึ้น
อัตราเร็วของเสียงในตัวกลางที่เป็นของแข็ง เพิ่มเติม
อัตราเร็วของเสียงในตัวกลางที่เป็ นของไหล เพิ่มเติม
ตัวอย่าง
ตัวอย่าง
ตัวอย่าง
การบ้าน ธรรมชาติและอัตราเร็วเสียง
การบ้าน ธรรมชาติและอัตราเร็วเสียง
จุดประสงค์การเรียนรู้ 4. สังเกตและอธิบายการ สะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน และการแทรกสอดของเสียง
•ให้นักเรียนศึกษาแต่ละพฤติกรรมของ เสียงตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 12-19 เวลา 15 นาที
พฤติกรรมการสะท้อนของเสียง
สรุป พฤติกรรมการสะท้อนของเสียง •1. การได้ยินเสียงที่เราตะโกนออกไปแล้วได้ยินอีกครั้งหนึ่งหรือหลาย ๆ ครั้ง เกิด จากเสียงที่เราตะโกนไปกระทบวัตถุ เช่น ผนังห้อง เพดาน แล้วเกิดการสะท้อน ของเสียงกลับมาที่หูเรา •2. ปกติหูคนจะแยกเสียงที่ตะโกนกับเสียงที่สะท้อนได้เมื่อได้ยินเสียงตะโกนกับ เสียงสะท้อน ห่างกันเท่ากับหรือมากกว่า 0.1 วินาที โดยเรียกเสียงสะท้อนที่ได้ยิน นี้ว่า เสียงสะท้อนกลับ (echo) •3. เมื่อได้ยินเสียงตะโกนกับเสียงสะท้อนห่างกันน้อยกว่า 0.1 วินาที เราจะไม่ สามารถแยกเสียงทั้งสองออกจากกันได้ แต่ได้ยินเสียงมีลักษณะต่างออกไป โดย เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การกังวาน (reverberation)
ค าถามชวนคิด ขนาดของห้องที่ท าให้ไม่ได้ยินเสียงสะท้อนกลับ ควรมีขนาดความกว้างหรือความยาวอย่างมากประมาณ เท่าใด และขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นใดได้บ้าง ?
•ขนาดความกว้างและความยาวของห้องที่ท าให้ไม่ได้ยินเสียงสะท้อนกลับ อย่างมาก ประมาณ 17.3 เมตร [ (346 m/s) (0.05 s) =17.3 m ] (โดยผู้ฟังยืนชิดผนังห้องด้านหนึ่ง) •แต่เมื่อความกว้างหรือความยาวของห้องมีค่าเท่ากับหรือมากกว่า 17.3 เมตร ผู้ฟังจะสามารถแยกระหว่าง เสียงตะโกนและเสียงสะท้อนได้จึงได้ยินเสียง สะท้อนกลับ •นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อการได้ยินเสียงสะท้อนกลับ เช่น ผิวของ วัสดุที่สะท้อนเสียง โดยพื้นผิวแข็งจะสะท้อนเสียงได้ดีกว่าผิวอ่อนนุ่ม ความดังของเสียงจะต้องมากพอที่จะได้ยินเสียงที่สะท้อนกลับมา
ตัวอย่าง
ค าถามชวนคิด
• ค้างคาวมีระบบเสียงสะท้อนหรือ เอโคโลเคชั่น (Echolocation) ซึ่ง เป็นการหาต าแหน่งของวัตถุต่างๆ ด้วยการใช้เสียงสะท้อน ท าให้รู้ว่ามี สิ่งใดอยู่ตรงหน้า โดยค้างคาวจะ ปล่อยคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงออกมา เรียกว่า คลื่นเสียงอัลตราโซนิก (Ultra Sonic) ซึ่งเป็นคลื่นเสียงที่มี ความถี่ประมาณ 30,000 – 70,000 เฮิร์ต เมื่อคลื่นเสียงกระทบกับวัตถุ ข้างหน้า ก็จะสะท้อนกลับมายังหู ของค้างคาว ท าให้พวกมันรู้ว่ามี อะไรอยู่ข้างหน้านั่นเอง
พฤติกรรมการหักเหของเสียง