2

ชุดการสอน1ที่ 2
เร่ือง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลือ่ นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

1

ชุดการสอน2ท่ี 2
เร่อื ง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

คานา

ชุดการสอนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม 3 ชุดเสียงและการได้ยิน ชุดน้ี
เป็น “ชุดการสอนที่ 2 อัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง” จัดทาขึ้นเพื่อใช้
ประกอบการเรียนรู้ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ของโรงเรียนประสาธน์ราษฎร์บารุง เพ่ือให้
เป็นไปตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพ้ืนฐาน พุทธศักราช 2551 และเป็นไปตามพระราชบัญญัติ
การศึกษาแห่งชาติพุทธศักราช 2542 ที่มุ่งเน้นให้การจัดการจัดการเรียนรู้ โดยผู้เรียนทุกคน
สามารถพฒั นาตนเอง สรา้ งความหมายของส่ิงที่ตนเองเรียนรู้ได้ ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ทุกสถานที่
ทุกเวลา เน้นการพัฒนาผู้เรียนตามศักยภาพของแต่ละคน ซ่ึงผู้จัดทาได้รวบรวมและเรียบเรียงจาก
หนังสือ คู่มือ ตารา รวมท้ังสืบค้นความรู้จากอินเตอร์เน็ตต่าง ๆ รวมท้ังมีการนาคาศัพท์
ภาษาองั กฤษเพอื่ เปน็ การฝึกให้ผู้เรยี นได้เรยี นร้คู าศพั ท์และเป็นการเตรียมความพร้อมของผู้เรียนเข้าสู่
อาเซียน โดยแต่ละชุดการสอนน้ันผู้จัดทาได้จัดทาคาแนะนาการใช้ชุดการสอนไว้อย่างละเอียด
รวมทงั้ หมด 9 ชดุ ได้แก่

ชุดการสอนที่ 1 ธรรมชาติและสมบตั ขิ องเสยี ง
ชดุ การสอนที่ 2 อัตราเรว็ ของเสยี งและการเคล่ือนที่ของเสียงผ่านตวั กลาง
ชุดการสอนที่ 3 ความเขม้ เสียงและระดบั เสียง
ชดุ การสอนท่ี 4 มลภาวะของเสยี งและหกู ับการได้ยนิ
ชุดการสอนท่ี 5 ระดับสงู ต่าของเสียงและคุณภาพเสียง
ชุดการสอนท่ี 6 ความถ่ธี รรมชาติและการส่ันพ้องของเสียง
ชุดการสอนท่ี 7 การบีตและคลืน่ นง่ิ ของเสยี ง
ชดุ การสอนท่ี 8 ปรากฏการณด์ อปเพลอรแ์ ละคล่นื กระแทก
ชุดการสอนท่ี 9 การประยกุ ต์ความร้เู ร่อื งเสยี งและการได้ยนิ

ชุดการสอนเล่มนี้สาเร็จลุล่วงไปด้วยดีก็เพราะได้รับการส่งเสริมสนับสนุน และข้อเสนอแนะเพื่อ
แก้ไขข้อบกพร่องต่าง ๆ จากผู้บริหาร ผู้เชี่ยวชาญเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของเนื้อหาวิชาและ
ภาษาท่ีใช้ ขอขอบพระคุณเป็นอย่างย่ิงไว้ ณ โอกาสนี้ ผู้จัดทาหวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดการสอนน้ี
จะเป็นประโยชน์ต่อนักเรียนและครูผู้สอน และได้แนวคิดในการนาไปพัฒนาการจัดกิจกรรม
การเรียนรู้เพอ่ื พฒั นาผู้เรยี นใหบ้ รรลตุ ามเป้าหมาย และวตั ถุประสงค์ของหลกั สูตรเปน็ อยา่ งดี

สุนีรตั น์ ชูชว่ ย

2

ชุดการสอน3ที่ 2
เร่ือง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

สารบัญ

เรอื่ ง หนา้
คานา ก
สารบัญ ข
สารบัญรปู ภาพ ค
สารบัญตาราง ง
คาชแี้ จงเกยี่ วกับชุดการสอน 1
คาชแ้ี จงสาหรับครู 2
คาชแี้ จงสาหรับนักเรียน 3
ผลการเรียนรู้และจดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 5
แบบทดสอบกอ่ นเรียน 6
บตั รเนอ้ื หา เรอ่ื งอตั ราเร็วของเสยี งและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผ่านตวั กลาง 9
บัตรคาถาม 17
บตั รฝกึ ทกั ษะ 19
แบบทดสอบหลังเรียน 21
บรรณานุกรม 24
ภาคผนวก 25
เฉลยแบบทดสอบก่อน - หลงั เรยี น 26
27
เฉลยบัตรคาถาม 29
เฉลยบัตรฝกึ ทักษะ 31
แบบบันทกึ แบบทดสอบก่อน - หลังเรียน 32
แบบบนั ทึกผลการประเมินด้านความรู้

3

ชุดการสอน4ที่ 2
เรือ่ ง อัตราเร็วของเสียงและการเคลือ่ นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

สารบัญรปู ภาพ

ภาพที่ หน้า
1 ขดลวดสปริงขณะไม่มคี ล่ืนเคลื่อนท่ี 13
2 ขดลวดสปริงขณะมคี ลื่นเคลื่อนท่ี 13
3 กราฟระหวา่ งการกระจัดออกจากตาแหนง่ เดิมของขดลวดสปริงกับตาแหนง่ ตา่ งๆ
บนสปรงิ ขณะที่คลื่นตามยาวผา่ น 14
4 คลนื่ เสยี งขณะเคลื่อนท่ีผ่านอากาศ 15
5 คล่นื เสยี งขณะเคลื่อนท่ผี ่านอากาศ 15
6 กราฟระหว่างความดันกบั ตาแหน่งตา่ ง ๆ ตามแนวการเคลื่อนทข่ี องคล่ืนเสยี งและ
กราฟระหว่างการกระจดั ของอนุภาคกับตาแหน่งตา่ ง ๆ ตามแนวการเคลื่อนท่ี 16
ของคลน่ื เสียง

4

ชุดการสอน5ที่ 2
เร่ือง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

สารบญั ตาราง หน้า
10
ตารางที่
1 อตั ราเร็วของเสียงในตัวกลางตา่ ง ๆ

5

ชดุ การสอน6ท่ี 2
เรื่อง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

คาชี้แจงเกี่ยวกบั ชดุ การสอน

1. ชุดการสอนชุดนี้เป็นชุดการสอนท่ี 2 เรื่องอัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียง
ผา่ นตัวกลาง วิชาฟสิ ิกส์เพ่ิมเติม 3 รหัสวชิ า ว 30203 ใช้สอนนักเรียนระดับช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ี่ 5

2. ชุดการสอนชดุ นี้ประกอบด้วย
2.1 คาช้ีแจงเกี่ยวกับชุดการสอน
2.2 คาชีแ้ จงสาหรับครู
2.3 คาชี้แจงสาหรับนกั เรยี น
2.4 แบบทดสอบก่อนเรียน
2.5 บตั รเน้ือหา
2.6 บัตรคาถาม
2.7 บัตรฝึกทกั ษะ
2.8 แบบทดสอบหลังเรยี น
2.9 เฉลยแบบทดสอบก่อน - หลงั เรียน
2.10 เฉลยบัตรคาถาม
2.11 เฉลยบตั รฝึกทักษะ
3. ชดุ การสอนท่ี 2 เร่อื งอัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง ใช้เวลา
ในการศึกษา 2 ชั่วโมง

6

ชดุ การสอน7ท่ี 2
เรอื่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

คาชี้แจงสาหรับครู

1. ครูเตรยี มวสั ดอุ ุปกรณ์จดั ช้ันเรยี นใหพ้ รอ้ ม
2. ครศู ึกษาเน้ือหาที่จะสอนให้ละเอยี ดและศึกษาชุดการสอนให้รอบคอบ
3. ก่อนสอนครตู อ้ งเตรียมชดุ การสอนไวบ้ นโต๊ะให้เรียบร้อยและใหเ้ พยี งพอกับนักเรียนใน
แต่ละกล่มุ ให้ไดร้ บั คนละ 1 ชุด ยกเวน้ สอื่ การสอนที่ต้องใช้ร่วมกันทง้ั กลุ่ม
4. ครูเปน็ ผู้จดั กิจกรรมการเรียนรู้และวัดผลประเมนิ ผลให้เป็นไปตามลาดับขน้ั ตอนที่
กาหนดไว้
5. การสอนแบ่งออกเป็น 5 ขั้น คือ ขั้นสร้างความสนใจ ขั้นสารวจและค้นหา ขั้นอธิบาย
และลงขอ้ สรปุ ขั้นขยายความรู้ และขัน้ ประเมิน
6. ก่อนสอนครตู ้องชี้แจงใหน้ ักเรียนศกึ ษาการเรยี นด้วยชุดการสอน ต้งั แต่ แบบทดสอบ
ก่อนเรยี น บัตรเน้ือหา บตั รคาถาม บตั รฝกึ ทักษะ แบบทดสอบหลังเรียน เฉลยแบบทดสอบก่อน -
หลังเรียน เฉลยบตั รคาถามและ เฉลยบัตรฝกึ ทักษะ
7. ขณะท่นี ักเรียนทุกกลุม่ ปฏิบัติกิจกรรมครูไม่ควรพดู เสียงดัง หากมีอะไรจะพดู ต้องพูดเป็น
รายกลุม่ หรอื รายบุคคลต้องไม่รบกวนกจิ กรรมของนักเรียนกลุ่มอนื่
8. ขณะท่ีนักเรยี นปฏบิ ตั กิ ิจกรรมครตู ้องเดินดกู ารปฏิบัติกิจกรรมของนักเรยี นแต่ละกลุ่ม
อย่างใกล้ชิด หากมีนกั เรยี นคนใดหรือกลุ่มใดมปี ัญหาครคู วรจะเขา้ ไปใหค้ วามชว่ ยเหลือจนปญั หาน้ัน
คลี่คลาย
9. เม่อื ปฏบิ ตั ิกิจกรรมเสร็จ ครตู อ้ งเน้นให้นักเรยี นเก็บชดุ การสอนของตนไวใ้ นสภาพ
เรยี บรอ้ ยหา้ มถือติดมือไปด้วย
10. การสรุปบทเรียนควรจะเปน็ กิจกรรมร่วมของกลุ่มหรือตวั แทนกล่มุ ร่วมกนั

7

ชุดการสอน8ท่ี 2
เรอื่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

คาชีแ้ จงสาหรับนกั เรียน

บทเรียนท่นี ักเรยี นใช้อยู่นเี้ รยี กวา่ ชุดการสอนเป็นบทเรียนทสี่ ร้างขึ้นเพื่อให้นักเรียนสามารถ
ศึกษาได้ด้วยตนเอง โดยมีจุดประสงค์เพ่ือสร้างความเข้าใจ และสามารถแก้ปัญหาจากสถานการณ์ท่ี
กาหนดให้อย่างมีขั้นตอน โดยนักเรียนจะได้รับประโยชน์จากชุดการสอนตามจุดประสงค์ท่ีตั้งไว้ด้วย
การปฏบิ ัตติ ามคาแนะนาตอ่ ไปนอี้ ยา่ งเครง่ ครดั

1. นกั เรยี นอ่านคาช้แี จงสาหรับนักเรียนใหเ้ ขา้ ใจก่อนลงมือศึกษาชุดการสอน
2. นักเรียนอ่านผลการเรียนรู้และจดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ก่อนลงมอื ศึกษาชดุ การสอน
3. นักเรยี นทาแบบทดสอบก่อนเรียนจานวน 10 ข้อลงในแบบบนั ทกึ แบบทดสอบก่อนเรียน
ทีค่ รูแจกให้และนาสง่ ครูเมื่อทาเสร็จ
4. นกั เรียนศกึ ษาบัตรเน้อื หา เร่อื งอัตราเรว็ ของเสยี งและการเคลื่อนท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง
ดว้ ยความต้งั ใจ ทาบตั รคาถาม บตั รฝกึ ทกั ษะลงในแบบบันทกึ กิจกรรมท่ีครูแจกให้
5. ตรวจเฉลยบัตรคาถาม บัตรฝึกทกั ษะ โดย

5.1 รับบตั รเฉลยคาถามและเฉลยบัตรฝึกทักษะจากครูตรวจสอบความถกู ต้องใหค้ ะแนน
ตามเกณฑ์

5.2 สง่ แบบบนั ทึกคาถามและแบบบนั ทึกฝึกทักษะหลงั จากทาเสร็จและตรวจสอบ
ความถกู ตอ้ งให้เรียบรอ้ ยแล้วส่งใหค้ รู

6. นักเรียนทาแบบทดสอบหลังเรียน ลงในชดุ แบบบนั ทึกแบบทดสอบท่ีครแู จกให้
7. ตรวจสอบแบบทดสอบก่อนเรียนและแบบทดสอบหลงั เรียน โดย

7.1 รับเฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี นและแบบทดสอบหลังเรียนตรวจสอบความถูกต้องให้
คะแนนขอ้ ละ 1 คะแนน

7.2. ส่งแบบบันทกึ แบบทดสอบหลังเรียนหลังจากทาแบบทดสอบหลังเรยี นเสร็จและ
ตรวจให้คะแนนเรียบร้อยแล้วทีค่ รู

8. นักเรียนแต่ละคนในกลุ่มแจ้งคะแนนของแบบทดสอบกอ่ นเรียน บัตรคาถาม บตั ร
ฝกึ ทกั ษะ และแบบทดสอบหลงั เรียนของตนเองให้เลขานุการกลุ่มบันทึกลงในแบบบันทึกผลการเรียน
กล่มุ เพื่อสรุปสง่ ตอ่ ไป

8

ชุดการสอน9ท่ี 2
เรอื่ ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง
9. นกั เรียนที่ดตี ้องซื่อสตั ยต์ ่อตนเองไมค่ วรเปิดดูเฉลยก่อนท่จี ะใช้ความสามารถด้วยตนเอง
10. ถา้ นักเรยี นสงสยั หรอื ไมเ่ ขา้ ใจในเน้ือหาใหท้ บทวนใหม่ ถา้ ยงั ไมเ่ ขา้ ใจอกี ใหส้ อบถาม
จากครู

9

ชดุ การสอ1น0ที่ 2
เร่ือง อตั ราเร็วของเสียงและการเคลอ่ื นที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง

ผลการเรียนรู้และจดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้

ผลการเรยี นรู้

อธบิ าย ยกตัวอย่าง ทากิจกรรม เกี่ยวกบั การเกิดเสยี ง ธรรมชาติของเสยี ง สมบัตขิ องเสียงอัตราเร็วเสียง การ
เคลอื่ นทข่ี องเสียงผ่านตัวกลางและคานวณหาปรมิ าณต่าง ๆ ท่เี กีย่ วข้องได้อยา่ งถกู ต้อง

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ เพอ่ื ให้นกั เรียนสามารถ

1. อธิบายไดว้ า่ เม่ืออุณหภูมขิ องตวั กลางคงตวั อัตราเร็วในตวั กลางนนั้ จะมีคา่ คงตวั และอตั ราเร็วของเสยี งใน
ตัวกลางตา่ ง ๆ ท่ีอณุ หภูมิตา่ งกนั จะมีคา่ ตา่ งกัน

2. สืบคน้ และนาความสัมพันธ์ของปริมาณต่าง ๆ ทีเ่ กย่ี วข้องกบั อัตราเร็วของเสียงและการเคลอ่ื นที่ของเสยี ง
ผา่ นตัวกลางไปแก้ปญั หาที่กาหนดได้อยา่ งถูกต้อง

3. แสดงความเป็นคนแสวงหาข้อมูลต่าง ๆ และมีวินัยในการเรียนเร่ืองอัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนท่ี
ของเสียงผา่ นตัวกลางได้อย่างเหมาะสม

4. สืบค้นข้อมูลต่าง ๆ และแก้ปัญหาในการเรียนเรื่องอัตราเร็วของเสียงและการเคลื่อนท่ีของเสียงผ่าน
ตวั กลางได้อยา่ งเหมาะสม

10

ชดุ การสอ1น1ท่ี 2
เรอื่ ง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่อื นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เรือ่ ง อตั ราเรว็ ของเสยี งและการเคลือ่ นทีข่ องเสยี งผา่ นตวั กลาง

คาช้แี จง 1. แบบทดสอบชุดนเ้ี ป็นแบบทดสอบปรนยั 4 ตวั เลอื ก จานวน 10 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน

2. ให้นกั เรยี นเลือกคาตอบท่ีถูกต้องแล้วทาเครื่องหมายกากบาท (X) ทับหน้าขอ้ ก, ข, ค
และ ง ลงในแบบบนั ทึกแบบทดสอบก่อน–หลังเรียน

1. อตั ราเร็วเสียงในอากาศข้ึนอยูก่ บั ข้อใด
ก. ความดนั อากาศ
ข. อณุ หภมู อิ ากาศ
ค. การกระจัดของโมเลกุลอากาศ
ง. ถกู ทุกขอ้

2. ในขณะท่ีความดันอากาศมีค่าสงู สดุ การกระจัดโมเลกุลอากาศจะเป็นอย่างไร
ก. การกระจดั มีคา่ มากทสี่ ดุ
ข. การกระจัดมีค่าน้อยทส่ี ดุ
ค. การกระจัดไม่เปลยี่ นแปลง
ง. การกระจัดไม่แนน่ อน

3. ตอ่ ไปนข้ี ้อใดถกู ต้องเกย่ี วกับชว่ งอดั ของเสียง
ก. ความดนั มคี ่าสงู สดุ
ข. อนุภาคอากาศอัดเข้าหากัน
ค. ความเร็วอนุภาคอากาศมีทิศตามทิศการเคล่ือนทีข่ องเสียง
ง. ถกู ทุกขอ้

4. อตั ราเร็วเสยี งในตัวกลางต่าง ๆ เรยี งจากมากไปหานอ้ ยคือข้อใด
ก. ของแข็ง ของเหลว แกส๊
ข. แกส๊ ของแข็ง ของเหลว
ค. ของเหลว ของแขง็ แก๊ส
ง. แกส๊ ของเหลว ของแข็ง

11

ชดุ การสอ1น2ท่ี 2
เรอ่ื ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง

5. อตั ราเร็วเสียงท่อี ุณหภูมิ 0 องศาเซลเซยี สมีค่าเทา่ ไร
ก. 0 เมตรต่อวนิ าที
ข. 331 เมตรต่อวนิ าที
ค. 334 เมตรต่อวินาที
ง. 340 เมตรตอ่ วินาที

6. อตั ราเร็วเสียงในอากาศมีค่า 340 เมตรต่อวนิ าที เสียงมคี วามถ่ี 680 เฮริ ตซ์ จะมีความยาวคลนื่
กเี่ มตร

ก. 0.25 เมตร
ข. 0.50 เมตร
ค. 0.75 เมตร
ง. 2.00 เมตร

7. คลนื่ เสยี งความถี่ 600 เฮริ ตซ์ ความยาวคลน่ื 0.8 เมตร จะมอี ัตราเร็วเทา่ ไร
ก. 240 เมตรต่อวนิ าที
ข. 300 เมตรต่อวนิ าที
ค. 480 เมตรต่อวินาที
ง. 750 เมตรต่อวนิ าที

8. เสยี งความถ่ี 750 เฮิรตซ์ ขณะน้นั อุณหภูมิอากาศมคี ่า 25 องศาเซลเซียส ความยาวคลน่ื มคี ่าเท่าไร
ก. 0.36 เมตร
ข. 0.46 เมตร
ค. 0.56 เมตร
ง. 0.66 เมตร

9. อัตราเร็วเสียงที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส จะมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าอัตราเร็วเสียงที่อุณหภูมิ
15 องศาเซลเซียส อยู่เป็นจานวนเท่าไร

ก. น้อยกวา่ 3 เมตรต่อวนิ าที
ข. มากกว่า 3 เมตรตอ่ วินาที
ค. นอ้ ยกว่า 15 เมตรต่อวนิ าที
ง. มากกวา่ 15 เมตรต่อวินาที

12

ชดุ การสอ1น3ที่ 2
เรือ่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง
10. ความยาวคลื่นเสียงจากแหล่งกาเนิดมีค่า 0.6 เมตร ขณะนั้นอุณหภูมิของอากาศมีค่า
35 องศาเซลเซยี ส แหล่งกาเนิดเสยี งมีความถี่เท่าไร
ก. 386.7 เฮิรตซ์
ข. 486.7 เฮริ ตซ์
ค. 586.7 เฮิรตซ์
ง. 686.7 เฮริ ตซ์

13

ชุดการสอ1น4ท่ี 2
เรอ่ื ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เรอ่ื ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นทข่ี องเสียงผ่าน
ตวั กลาง

อัตราเรว็ ของเสยี ง

เมื่อแหล่งกาเนิดเสียงสัน่ และการถ่ายโอนพลังงานของการสั่นผ่านตวั กลาง ทาให้คลื่นเสียง
เคลื่อนที่ไปคลื่นเสียงจะมีอัตราเร็วมากหรือน้อยข้ึนอยู่กับตัวกลางโดยคล่ืนเสียงจะเคล่ือนที่ได้เร็วใน
ตวั กลาง โดยคลื่นเสยี งจะเคลอ่ื นที่ไดเ้ ร็วในตวั กลางที่เปน็ ของแข็ง ของเหลว และแกส๊ ตามลาดับ

สาหรับการเคล่ือนท่ีของคล่ืนเสียงในอากาศช่วงเวลาท่ีเสียงท่ีเคลื่อนท่ีจากแหล่งกาเนิด
เสียงผ่านอากาศมาถงึ หูผรู้ บั ฟังข้นึ อยกู่ ับอัตราเร็วเสียงและระยะทางระหว่างแหล่งกาเนิดเสียงกับผู้รับ
ฟัง ถ้าระยะห่างมากต้องใช้ช่วงเวลานานกว่าจะได้ยินเสียง แต่ถ้าระยะใกล้ก็จะใช้ช่วงเวลาสั้นกว่า
อัตราเรว็ ของคล่นื เสียงในตวั กลางหน่งึ ๆ จะคงตัวเมื่ออณุ หภูมขิ องตวั กลางคงตัวดังแสดงในตารางที่ 1

14

ชดุ การสอ1น5ที่ 2
เรอื่ ง อัตราเร็วของเสียงและการเคลือ่ นที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง

ตารางท่ี 1 อัตราเรว็ ของเสยี งในตัวกลางตา่ ง ๆ

ตัวกลาง อัตราเรว็ (เมตรตอ่ วินาที)
แกส๊
331
อากาศ (0C) 343
อากาศ (20C) 259
แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ (0C) 316
ออกซิเจน (0C) 965
ฮีเลยี ม (0C)
ของเหลว 1,004
คลอโรฟอรม์ (20C) 1,162
เอทลิ แอลกอฮอล์ (20C) 1,450
ปรอท (20C) 1,482
นา้ กลัน่ (20C) 1,552
น้าทะเล (20C)
ของแข็ง 6,420
อะลูมเิ นียม (20C) 5,941
เหลก็ (20C) 6,000
แกรนิต (20C)

ทม่ี า : สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (2554: 68)

15

ชดุ การสอ1น6ท่ี 2
เรื่อง อัตราเร็วของเสียงและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง

นักฟิสิกส์ศึกษาอัตราเร็วของเสียงในตัวกลาง พบว่าอัตราเร็วของเสียงในอากาศมี
ความสัมพันธ์อณุ หภูมิของอากาศโดยประมาณ ตามสมการ

vt = 331 + 0.6 t
เมอ่ื vt คือ อัตราเรว็ ของเสียงในอากาศท่ีอณุ หภมู ิ t ใดๆ และมีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s)

t คอื อุณหภูมิของอากาศ มหี น่วยเปน็ องศาเซลเซียส (๐C)
ตัวอยา่ งท่ี 1 จงหาอัตราเร็วของเสยี งในอากาศทอี่ ุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส และ 30 องศาเซลเซยี ส
วิธีทา จากสมการ vt = 331 + 0.6 t

v25 = 331 + ( 0.6 x 25 )
v25 = 346 เมตรต่อวนิ าที
v30 = 331 + ( 0.6 x 30 )
v30 = 349 เมตรตอ่ วนิ าที
ตอบ อัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 25 และ 30 องศาเซลเซียส เท่ากับ 346 และ 349 เมตร
ตอ่ วินาที ตามลาดบั
ตัวอยา่ งที่ 2 ถ้าอุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียส อัตราเร็วเสียงในอากาศจะลดลงหรือ
เพมิ่ ขนึ้ เป็นอยา่ งไร
วิธที า จากสมการ vt = 331 + 0.6 t
∆v = 0.6 t
∆v = 0.6 x10
∆v = 6 เมตรตอ่ วนิ าที
ตอบ อัตราเรว็ ของเสยี งในอากาศจะเพม่ิ ข้นึ เท่ากับ 6 เมตรตอ่ วนิ าที

16

ชดุ การสอ1น7ท่ี 2
เร่อื ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคล่อื นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เราทราบแล้วว่าเสียงเป็นคลนื่ หนงึ่ ดังนั้น ถ้าเราทราบความถข่ี องเสยี ง f และความยาว
คลน่ื เสียง  ท่ีผา่ นตวั กลาง เราจะสามารถหาอัตราเรว็ ของคลน่ื เสียงในตวั กลางน้นั ไดจ้ าก
ความสมั พนั ธ์ต่อไปน้ี

v  f

โดย v คือ อตั ราเรว็ เสยี งในอากาศ มหี นว่ ยเป็น เมตรต่อวนิ าที (m/s)
f คือ ความถ่ี มหี น่วยเปน็ รอบตอ่ วินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)
 คอื ความยาวคลนื่ มีหน่วยเปน็ เมตร (m)

ตัวอยา่ งท่ี 3 ถา้ เคร่ืองโซนาร์สง่ คลนื่ เสยี งที่มคี วามถี่ 15 กโิ ลเฮิรตซ์ ออกไป จงหาขนาดของวตั ถุใตน้ ้า

ที่ไม่สามารถสะทอ้ นคลื่นเสยี งน้ไี ด้ กาหนดให้ อัตราเร็วเสยี งในน้าทะเลเท่ากบั 1,531 เมตรต่อวินาที

วธิ ที า จากความสมั พนั ธ์   v
f
1,531
 15,000

 0.102 เมตร

ตอบ วตั ถุใต้น้าท่ีมีขนาดเล็กกว่า 0.102 เมตร จะสะท้อนคลืน่ เสยี งจากเคร่ืองโซนาร์นไ้ี ดน้ ้อยมาก

จนอาจตรวจวดั ไม่ได้

การเคลอ่ื นทข่ี องเสียงผ่านตัวกลาง

คล่ืนเสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุท่ีเป็นแหล่งกาเนิดเสียง พลังงานการส่ันของ
แหล่งกาเนิดจะถูกถ่ายโอนให้แก่โมเลกุลของตัวกลางที่ติดกับแหล่งกาเนิดนั้นและถ่ายโอนพลังงาน
ใหแ้ ก่โมเลกลุ ถดั ไปเร่ือย ๆ จนถึงหูผฟู้ ังผลทีเ่ กดิ ขึน้ คอื คลน่ื เสียงเคล่ือนท่ีจากแหล่งกาเนิดเสียง โดย
มีโมเลกลุ ตัวกลางทาหน้าที่ถ่ายโอนพลังงานของคลื่นเสียงน้ัน โดยโมเลกุลของตัวกลางไม่ได้เคล่ือนที่
ไปกบั คลื่นเสยี งนน้ั

สาหรับคลื่นเสียงในอากาศ เมื่อแหล่งกาเนิดคล่ืนเสียงสั่นพลังงานการส่ันจะถูกการถ่าย
โอนใหแ้ กโ่ มเลกลุ ของอากาศทอ่ี ยู่รอบ ๆ โดยการชนกนั ระหว่างโมเลกุล เมื่อพจิ ารณาแนวการถ่ายโอน
พลงั งานของคลืน่ เสยี งกับแนวการสน่ั ของโมเลกุลของอากาศซึ่งเป็นอนุภาคของตัวกลางแล้ว จะพบว่า
อย่ใู นแนวเดียวกัน ดงั นัน้ คลนื่ เสียงจงึ เป็นคลื่นตามยาว (longitudinal wave)

17

ชดุ การสอ1น8ที่ 2
เรอื่ ง อตั ราเร็วของเสียงและการเคล่อื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

เนือ่ งจากเราไมส่ ามารถสังเกตเหน็ ลักษณะการส่ันของอนุภาคของอากาศและการเคล่ือนท่ี
ของเสียงได้โดยตรงจึงจะพิจารณาการเกิดคล่ืนตามยาวในขดลวดสปริงเป็นแบบจาลองแสดง
การเคล่ือนท่ีของเสียง ขณะท่ีไม่มีคลื่นเคลื่อนท่ีผ่านขดลวดสปริงแต่ละขดลวดสปริงจะอยู่ห่างกัน
เป็นระยะทางเทา่ ๆ กันโดยตลอด ดงั ภาพที่ 1

ภาพท่ี 1 ขดลวดสปริงขณะไมม่ คี ลื่นเคลื่อนท่ี
ทมี่ า: สนุ ีรัตน์ ชูชว่ ย (2555)
เมื่อมีคลื่นตามยาวเคล่ือนที่ผ่านขดลวดสปริงอย่างต่อเนื่องจะพบว่าระยะห่างของแต่ละขดน้ี
จะมีค่าต่างกัน ถ้าพิจารณาท่ีเวลาขณะใดขณะหน่ึง ส่วนของขดลวดสปริงที่อยู่ชิดกันกว่าปกติ
เรยี กว่า สว่ นอัด (compression) ส่วนท่ีอยหู่ ่างจากปกติ เรียกวา่ ส่วนขยาย (expansion)
ดังภาพท่ี 2

ภาพที่ 2 ขดลวดสปริงขณะมีคลื่นเคลือ่ นท่ี
ทม่ี า: สุนีรัตน์ ชูช่วย (2555)

18

ชุดการสอ1น9ที่ 2
เร่ือง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลือ่ นที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง
ถ้าพิจารณาบริเวณสว่ นอดั จะเห็นวา่ ขดลวดสปรงิ ท่ีอยตู่ รงกลางไม่มีการเคล่ือนที่เพราะถูก
ขดลวดส่วนที่อยู่ทางขวาและส่วนท่ีอยู่ทางซ้ายอัดเข้ามาการกระจัดของขดลวดตรงกลางส่วนอัดจึง
เป็นศูนย์ เม่ือพิจารณาบริเวณส่วนขยายจะเห็นว่าขดลวดสปริงท่ีอยู่ตรงกลางก็ไม่มีการเคล่ือนที่
เช่นกันเพราะถูกขดลวดส่วนที่อยู่ทางขวาและส่วนที่อยู่ทางซ้ายอัดเข้ามาการกระจัดของขดลวดตรง
กลางส่วนขยายจึงเป็นศูนย์ เม่ือเขียนกราฟแสดงการกระจัดเทียบกับตาแหน่งบนขดลวดสปริงจะได้
ดงั ภาพท่ี 3

ภาพท่ี 3 กราฟระหวา่ งการกระจัดออกจากตาแหน่งเดิมของขดลวดสปรงิ กบั ตาแหน่ง
ตา่ ง ๆ บนสปริงขณะที่คลืน่ ตามยาวผา่ น

ทีม่ า: สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (2554:73)
เมื่อพิจารณาโมเลกุลของอากาศอยู่ในแนวเส้นตรงจากแหล่งกาเนิดเสียงขณะไม่มีคล่ืน
เสียงเคลื่อนท่ีผ่าน โดยเฉลี่ยโมเลกุลของอากาศอยู่ห่างกันเป็นระยะเท่ากันโดยตลอด ดังภาพท่ี 4
เม่ือมคี ลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านระยะห่างระหว่างโมเลกุลของอากาศจะเปลี่ยนไปตามลักษณะท่ีเป็นส่วน
อัดและส่วนขยายดังรูป และกราฟระหว่างระยะห่างจากตาแหน่งเดิมของอนุภาคอากาศตามแนว
การเคล่ือนท่ีของคล่ืนเสียงจะเป็นลักษณะเดียวกับการเกิดคล่ืนตามยาวในขดลวดสปริง ดังแสดง
ในภาพที่ 4

19

ชุดการสอ2น0ท่ี 2
เรอื่ ง อัตราเร็วของเสียงและการเคลอื่ นท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง

ภาพที่ 4 คล่ืนเสียงขณะเคล่ือนทผ่ี า่ นอากาศ
ทม่ี า: สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2550: 155)
ขณะเกิดคลื่นเสียงอนุภาคอากาศจะสั่นโดยมีช่วงอัดและช่วงขยายสลับกันไป ส่วนอัด
อนภุ าคของตัวกลางอัดเข้าหากันมีความดันสูงสุด และมีทิศตามทิศการเคลื่อนท่ีของคลื่นปกติอนุภาค
อากาศอยหู่ ่างกนั เป็นระยะเท่า ๆ กัน ภาพท่ี 5

ภาพที่ 5 คลนื่ เสียงขณะเคล่ือนทผ่ี า่ นอากาศ
ทีม่ า: สุนรี ัตน์ ชูช่วย (2555)

20

ชุดการสอ2น1ที่ 2
เรือ่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

ขณะท่ีคล่ืนเสียงเคลื่อนท่ีผ่านอากาศโมเลกุลของอากาศบริเวณที่เป็นส่วนอัดจะมีจานวน
มากกว่าปกตทิ าใหค้ วามดันของอากาศท่ีบริเวณส่วนอัดสูงกว่าความดันปกติ ส่วนโมเลกุลของอากาศ
ในบริเวณที่เป็นสว่ นขยายจะมีจานวนน้อยกว่าปกติ ทาให้ความดันของอากาศในบริเวณส่วนขยายต่า
กว่าปกติ ดังน้ัน บริเวณตรงกลางระหว่างส่วนอัดจึงมีความดันเพ่ิมขึ้นจากปกติมากที่สุด และตรง
กลางของส่วนขยายก็มีความดันลดลงจากปกติมากที่สุด ดังนั้นเมื่อพิจารณาคล่ืนเสียงท่ีเคลื่อนที่ผ่าน
อากาศขณะใดขณะหนึ่ง กราฟระหว่างความดันของอากาศ ณ ตาแหน่งต่าง ๆ ตามแนว
การเคลอื่ นที่ของเสยี งเป็นดงั ภาพท่ี 6 ก. และกราฟระหว่างการกระจดั ของโมเลกุลอากาศ ตามแนว
การเคล่อื นท่ขี องเสยี งเป็นดงั ภาพที่ 6 ข.

ภาพท่ี 6 ก. กราฟระหว่างความดนั กบั ตาแหน่งตา่ ง ๆ ตามแนวการเคลื่อนท่ีของคล่นื เสยี ง
ข. กราฟระหว่างการกระจัดของอนุภาคกบั ตาแหนง่ ตา่ ง ๆ ตามแนวการเคลอื่ นที่
ของคล่ืนเสยี ง

ที่มา: สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2550:156)
คลื่นเสียงเกดิ จากการสนั่ ของแหลง่ กาเนิดเสียง พลังงานการส่ันของแหล่งกาเนิดเสียงน้ีจะ

ถูกถ่ายโอนให้กับโมเลกุลของอากาศ ทาให้ความดันของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงแต่ความถี่ของ
การเปล่ียนแปลงก็ยังคงเท่ากับความถี่ของแหล่งกาเนิดเสียง การเปล่ียนแปลงความดันของอากาศ
ดังกล่าวน้ีจะถูกถ่ายโอนต่อ ๆ กันมาจากแหล่งกาเนิดเสียงจนกระทั่งถึงหูผู้ฟัง ทาให้ผู้ฟังได้ยินเสียง
มคี วามถ่เี ดียวกบั ความถี่ของแหลง่ กาเนิด

21

ชดุ การสอ2น2ท่ี 2
เรอ่ื ง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เรื่อง อัตราเร็วของเสยี งและการเคลอื่ นทีข่ องเสียงผา่ นตัวกลาง

คาช้ีแจง ให้นกั เรียนอธิบายข้อความใหถ้ กู ต้องและสัมพันธ์กัน ข้อละ 1 คะแนน
1. อากาศ น้า เหลก็ เสียง สามารถเดินทางผา่ นสิง่ ใดได้เร็วท่สี ุด
ตอบ.....................................................................................................................………………………………
2. คนท่มี ีบ้านพักรมิ ทางรถไฟมักตรวจสอบวา่ จะมขี บวนรถไฟผา่ นหรือไม่ โดยใชห้ แู นบกับรางรถไฟ
เพราะเหตุใดจงึ ทาเชน่ น้นั
ตอบ.....................................................................................................................………………………………
….............................................................................................................................................................
…........................................................................................... ..................................................................
3. เสยี งจากแหลง่ กาเนดิ ต่างกัน เชน่ กลองกับกีตารจ์ ะมอี ัตราเร็วของเสยี งต่างกนั หรอื ไม่
ตอบ..................................................................................................................…………………………………
….............................................................................................................................................................
4. จะมีวธิ ีทดสอบได้อยา่ งไรว่า อตั ราเรว็ เสยี งในอากาศท่ีอุณหภูมหิ น่ึง ๆ มคี า่ คงตัวโดยไม่ขนึ้ อยู่กับ
ความถ่ี
ตอบ..................................................................................................................…………………………………
5. จากสมการ v = 331 + 0.6t เป็นสมการหน่ึง เม่ือต้องการหาค่า v แสดงวา่ ตอ้ งการหาคา่ อะไร
ตอบ................................................................................................................…………………………………
6. ชว่ งเวลาทเี่ สียงเคลื่อนทจ่ี ากแหลง่ กาเนดิ ผ่านอากาศมาถึงหูผฟู้ งั ขน้ึ อยกู่ บั ระยะทางระหว่าง
แหลง่ กาเนิดเสยี งกบั ผูฟ้ งั หรือไม่อย่างไร
ตอบ.......................................................................................................................................................
………………………………………………………………….………………………..…………………………………………………

22

ชดุ การสอ2น3ที่ 2
เรอ่ื ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคล่อื นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

7. อัตราเร็วของคล่นื เสียงในตัวกลางขึน้ อยู่กับปรมิ าณใดบ้าง
ตอบ......................................................................................................................................................
………………………………………………………………….………………………..…………………………………………………
8. จะมวี ิธที ดสอบได้อย่างไรว่า อตั ราเร็วเสยี งในอากาศทอี่ ุณหภมู หิ น่งึ ๆ มคี ่าคงตวั โดยไมข่ ้ึนอยู่กับ
ความถี่
ตอบ........................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
9. ถา้ ยานอวกาศ A และยานอวกาศ B อยใู่ นบริเวณท่ีเป็นสุญญากาศ เม่ือยานอวกาศ A เกดิ
ระเบดิ คนในยานอวกาศ B จะไดย้ นิ เสยี งหรือไมเ่ พราะเหตุใด
ตอบ.......................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ...............
10. บริเวณที่อยู่ใกลผ้ วิ โลกกบั บริเวณที่อยสู่ ูงจากผวิ โลกข้ึนไป อัตราเร็วของเสียงตา่ งกันอยา่ งไร
ตอบ.......................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

23

ชดุ การสอ2น4ที่ 2
เรื่อง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคลื่อนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เรอ่ื ง อตั ราเรว็ ของเสยี งและการเคลอ่ื นท่ีของเสียงผ่านตวั กลาง

ตอนท่ี 1 ใหน้ ักเรียนนาอกั ษร A, B, C, … ทางด้านขวามือเติมหนา้ ข้อความดา้ นซา้ ยมือที่มี

ความสัมพนั ธก์ ัน ขอ้ ละ 0.5 คะแนน

………1. ส่วนอัด A. บรเิ วณทีม่ ีความดันต่ากว่าปกติ

………2. ส่วนขยาย B. ความถี่เทา่ เดิม

………3. ถา้ อุณหภมู ิของอากาศยิ่งสูงขึ้น C. ศนู ย์

………4. อัตราเรว็ ของเสยี งที่อุณหภูมิ D. อตั ราเรว็ ของคลนื่ เสยี งจะตา่ ลง

0 องศาเซลเซยี ส

………5. เมอื่ อุณหภมู ิของอากาศตา่ ลง E. 349 เมตรตอ่ วินาที

………6. ในสภาวะที่อากาศมอี ุณหภูมิเทา่ กนั F. บริเวณทม่ี คี วามดันสูงกว่าปกติ

………7. ความดนั อากาศเปลี่ยนแปลงแต่ G. อตั ราเรว็ ของเสยี งก็ยิ่งสงู ขึน้

………8. ตรงกลางของสว่ นอดั การกระจัดเปน็ H. อุณหภูมิ

………9. อตั ราเร็วของเสยี งท่ีอุณหภูมิ I. 331 เมตรต่อวนิ าที

30 องศาเซลเซียส

………10. อัตราเสยี งจะแปรผันตาม J. เสยี งทม่ี ีความถี่สูงและตา่ มีอตั ราเรว็ เทา่ กนั

ตอนที่ 2 ให้นกั เรยี นแสดงวธิ ีทา ขอ้ ละ 2.5 คะแนน

1. อตั ราเรว็ ของเสยี งทอี่ ุณหภมู ิ 15 องศาเซลเซยี ส จะมีอัตราเรว็ เปน็ กี่เมตรต่อวินาที
ตอบ………………...……………………………………………………...…………………………………………...………………
……………………………………...……………………………………………………...………………….................................
.................................................................................... ............................................................................
................................................................................................. …………………………………………………...…
……………………………………...……………………………………………………...………………….................................

24

ชดุ การสอ2น5ที่ 2
เรือ่ ง อัตราเร็วของเสียงและการเคลอื่ นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง
2. ในวนั ที่ลมสงบอณุ หภูมิสม่าเสมอประมาณ 25 องศาเซลเซียส ชายคนหน่ึงตะโกนเข้าใส่หน้าผา
สงู แล้วปรากฏว่าไดย้ ินเสียงสะทอ้ นกบั ในเวลา 2 วนิ าที หน้าผานั้นอย่หู ่างจากเขาเป็นระยะเท่าใด
ตอบ………………...……………………………………………………...…………………………………………...……………….
.……………………………………...……………………………………………………...…………………................................
............................................................................................................................. ...................................
.................................................................................................. …………………………………………………...…
……………………………………...……………………………………………………...………………….................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................. …………………………………………………...…

25

ชดุ การสอ2น6ท่ี 2
เรอ่ื ง อตั ราเร็วของเสียงและการเคล่ือนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เรือ่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคล่อื นทข่ี องเสยี งผา่ นตวั กลาง

คาชแ้ี จง 1. แบบทดสอบชุดน้เี ปน็ แบบทดสอบปรนัย 4 ตัวเลือก จานวน 10 ขอ้ ขอ้ ละ 1 คะแนน

2. ให้นักเรยี นเลอื กคาตอบที่ถูกต้องแล้วทาเคร่ืองหมายกากบาท (X) ทบั หนา้ ข้อ ก,ข, ค
และ ง ลงในกระดาษคาตอบ
1. อตั ราเรว็ เสยี งในตัวกลางต่าง ๆ เรยี งจากมากไปหาน้อยคือข้อใด

ก. ของแข็ง ของเหลว แกส๊
ข. แกส๊ ของแข็ง ของเหลว
ค. ของเหลว ของแข็ง แก๊ส
ง. แกส๊ ของเหลว ของแข็ง
2. อัตราเร็วเสียงในอากาศมีค่า 340 เมตรตอ่ วนิ าที เสียงมคี วามถ่ี 680 เฮริ ตซ์ จะมคี วามยาวคล่ืนกี่
เมตร
ก. 0.25 เมตร
ข. 0.50 เมตร
ค. 0.75 เมตร
ง. 2.00 เมตร
3. คลื่นเสียงความถ่ี 600 เฮิรตซ์ ความยาวคลน่ื 0.8 เมตร จะมีอัตราเรว็ เท่าไร
ก. 240 เมตรต่อวินาที
ข. 300 เมตรต่อวนิ าที
ค. 480 เมตรต่อวนิ าที
ง. 750 เมตรตอ่ วินาที

26

ชุดการสอ2น7ท่ี 2
เร่อื ง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่ือนที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง

4. ในขณะที่ความดันอากาศมีคา่ สงู สุดการกระจัดโมเลกลุ อากาศจะเปน็ อย่างไร
ก. การกระจดั มคี า่ มากทีส่ ุด
ข. การกระจดั มีค่าน้อยที่สุด
ค. การกระจดั ไม่เปลี่ยนแปลง
ง. การกระจดั ไมแ่ น่นอน

5. เสียงความถี่ 750 เฮริ ตซ์ ขณะนนั้ อุณหภมู ิอากาศมคี ่า 25 องศาเซลเซยี ส ความยาวคลืน่ มีค่าเทา่ ไร
ก. 0.36 เมตร
ข. 0.46 เมตร
ค. 0.56 เมตร
ง. 0.66 เมตร

6. ตอ่ ไปนีข้ ้อใดถกู ต้องเก่ยี วกับชว่ งอดั ของเสียง
ก. ความดนั มีค่าสงู สุด
ข. อนภุ าคอากาศอัดเขา้ หากัน
ค. ความเร็วอนภุ าคอากาศมีทิศตามทิศการเคลอื่ นท่ขี องเสียง
ง. ถกู ทกุ ขอ้

7. อตั ราเรว็ เสียงที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซยี ส จะมีค่ามากกวา่ หรือน้อยกว่าอตั ราเร็วเสียงท่อี ุณหภมู ิ
15 องศาเซลเซียส อยู่เท่าไร

ก. นอ้ ยกวา่ 3 เมตรต่อวนิ าที
ข. มากกวา่ 3 เมตรตอ่ วินาที
ค. น้อยกว่า 15 เมตรต่อวนิ าที
ง. มากกว่า 15 เมตรต่อวินาที

8. ความยาวคลื่นเสียงจากแหล่งกาเนิดมีค่า 0.6 เมตร ขณะนั้นอุณหภูมิของอากาศมีค่า
35 องศาเซลเซยี ส แหลง่ กาเนิดเสียงมีความถ่ีเทา่ ไร

ก. 386.7 เฮริ ตซ์
ข. 486.7 เฮริ ตซ์
ค. 586.7 เฮิรตซ์
ง. 686.7 เฮิรตซ์

27

ชดุ การสอ2น8ที่ 2
เร่ือง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคล่อื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

9. อัตราเรว็ เสยี งทอี่ ุณหภูมิ 0 องศาเซลเซยี สมคี ่าเท่าไร
ก. 0 เมตรต่อวนิ าที
ข. 331 เมตรต่อวินาที
ค. 334 เมตรต่อวินาที
ง. 340 เมตรตอ่ วินาที

10. อตั ราเร็วเสียงในอากาศข้ึนอยกู่ ับขอ้ ใด
ก. ความดันอากาศ
ข. อณุ หภูมอิ ากาศ
ค. การกระจดั ของโมเลกุลอากาศ
ง. ถกู ทกุ ขอ้

28

ชุดการสอ2น9ท่ี 2
เร่อื ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคล่ือนที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

บรรณานุกรม

กฤตนัย จันทรจตรุ งค์. (ม.ป.ป.). ฟสิ กิ ส์:เร่ืองท่ี 11 เสียงและการไดย้ ิน ฉบบั ช่วยสอบเข้า
มหาวิทยาลัยทร่ี ับตรง & โควตา & PAT 2 สาหรับชนั้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 4-6.
นนทบุรี : ธรรมบัณฑิต.

จารกึ สุวรรณรัตน์. (2555). ค่มู ือฟิสกิ ส์ ม.4-6 เลม่ 3 รายวิชาเพิ่มเติม. กรุงเทพมหานคร :
เดอะบุคส์.

เฉลมิ ชัย มอญสขุ า. (2554). ฟสิ กิ ส์เสรมิ การเรยี นฟิสิกส์เพิ่มเตมิ ชัน้ ม.4-6 เล่ม 3.
กรุงเทพมหานคร : เดอะบุคส์.

ช่วง ทมทิตชงค์ และคณะ. (ม.ป.ป.). ตะลุยโจทย์ข้อสอบฟสิ ิกส์ ม.5 เลม่ รวมเทอม 1-2.
กรงุ เทพมหานคร : บริษทั ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง.

ธีรศานต์ ปรุงจติ วทิ ยาภรณ์. (ม.ป.ป.). ฟสิ กิ ส์ ม.5 เล่ม 2 ฉบบั ศกึ ษาด้วยตนเอง. นนทบุรี :
ธรรมบัณฑิต.

ศกึ ษาธิการ, กระทรวง. (2553). แนวปฏบิ ตั กิ ารวัดและประเมินผลการเรียนรู้ ตามหลักสูตร
แกนกลางการศกึ ษาขนั้ พ้นื ฐานพทุ ธศักราช 2551. กรุงเทพมหานคร : โรงพมิ พช์ มุ นุม
สหกรณก์ ารเกษตรแห่งประเทศไทย จากดั .
. (2551). หลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาข้นั พื้นฐาน พุทธศักราช 2551.
กรงุ เทพมหานคร : โรงพมิ พส์ หกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย จากดั .

สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน.. (2554). หนงั สอื เรียน รายวิชาเพมิ่ เติม
ฟสิ กิ ส์ เล่ม 3. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว
. (2554). คู่มือครู รายวิชาเพ่มิ เติม ฟิสิกส์ เล่ม 3. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพ์คุรุ
สภาลาดพรา้ ว

Jewett, Jr. J. W. and Serway, R. A. ( 2004). Physics for Scientists and Engineers
with PhysicsNOW and InfoTrac. Six edition. Thomson Brooks/Cole.

29

ชดุ การสอ3น0ท่ี 2
เร่อื ง อตั ราเร็วของเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

ภาคผนวก

30

ชุดการสอ3น1ท่ี 2
เรื่อง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลอื่ นที่ของเสียงผ่านตัวกลาง

เร่ือง อตั ราเร็วของเสยี งและการเคลือ่ นที่ของเสยี งผ่านตัวกลาง

ข้อ เฉลยกอ่ นเรียน เฉลยหลังเรยี น

1. ข. ก.

2. ข. ข.

3. ง. ค.

4. ก. ข.

5. ข. ค.

6. ข. ง.

7. ค. ข.

8. ข. ค.

9. ข. ข.

10. ค. ข.

31

ชดุ การสอ3น2ท่ี 2
เรอื่ ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคล่ือนท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

เรอ่ื ง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลอ่ื นทีข่ องเสียงผ่านตวั กลาง

1. อากาศ น้า เหลก็ เสยี งสามารถเดนิ ทางผา่ นสง่ิ ใดไดเ้ ร็วท่ีสุด
แนวการตอบ เหล็ก นา้ อากาศ ตามลาดับ
2. คนท่ีมบี า้ นพักริมทางรถไฟมักตรวจสอบวา่ จะมขี บวนรถไฟผ่านหรือไม่ โดยใชห้ แู นบกับรางรถไฟ
เพราะเหตุใดจงึ ทาเช่นนน้ั
แนวการตอบ เน่ืองจากเสียงของล้อรถไฟเคล่อื นที่มาตามรางรถไฟได้เรว็ กว่าเคลอื่ นที่ในอากาศ
การใช้หูแนบกบั รางรถไฟก่อนเสยี งท่เี คล่ือนท่มี าในอากาศ
3. เสียงจากแหลง่ กาเนดิ ต่างกัน เช่น กลองกบั กตี าร์จะมีอัตราเร็วของเสยี งตา่ งกนั หรือไม่
แนวการตอบ ไมต่ า่ งกนั เพราะอัตราเรว็ ของเสยี งไม่ขนึ้ กบั แหล่งกาเนดิ เสียงแตข่ ึ้นอยกู่ บั ตวั กลางที่
ถ่ายโอนพลังงานเสยี ง
4. จะมีวธิ ที ดสอบไดอ้ ย่างไรว่า อัตราเรว็ เสยี งในอากาศที่อุณหภูมิหนึ่ง ๆ มคี ่าคงตัวโดยไม่ขึน้ อยู่กบั
ความถ่ี
แนวการตอบ อตั ราเรว็ เสยี งในอากาศหาได้จากการแทรกสอดที่ทาให้เกิดคลื่นนงิ่ โดยการวัดคา่
ความยาวคล่นื ท่ีความถ่ตี า่ ง ๆ แลว้ นาไปคานวณหาค่าอัตราเรว็ เสยี งในอากาศได้จากผลคูณระหวา่ ง
ความถก่ี บั ความยาวคลนื่ ท่ีความถีน่ ัน้ ๆ โดยจะไดว้ า่ เปน็ ค่าคงตัว ไมว่ ่าจะเปล่ยี นคา่ ความถเ่ี ป็นเท่าใด
กต็ าม
5. จากสมการ v = 331 + 0.6t เป็นสมการหนึง่ เมื่อต้องการหาค่า v แสดงวา่ ตอ้ งการหาคา่ อะไร
แนวการตอบ อัตราเรว็ ของเสยี งในอากาศ

32

ชดุ การสอ3น3ท่ี 2
เรอ่ื ง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่อื นท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง

6. ช่วงเวลาทีเ่ สียงเคลื่อนทีจ่ ากแหลง่ กาเนดิ ผ่านอากาศมาถึงหูผูฟ้ งั ข้นึ อยกู่ ับระยะทางระหว่าง
แหล่งกาเนดิ เสียงกับผฟู้ งั หรือไมอ่ ย่างไร
แนวการตอบ ช่วงเวลาท่ีเสียงเคล่ือนที่จากแหล่งกาเนิดผ่านอากาศมาถึงหูผู้ฟังขึ้นอยู่กับระยะทาง
ถ้าระยะทางมากจะต้องใช้ช่วงระยะเวลายาวกว่าที่จะได้ยินเสียง แต่ถ้าระยะใกล้ก็จะใช้เวลาส้ันกว่า
ดังนนั้ อัตราเร็วเสยี งในตัวกลางใด ๆ จะคงตวั เมอื่ อุณหภมู คิ งตัว
7. ส่ิงทีท่ าให้ อตั ราเรว็ ของเสียง เปล่ียนไปมอี ะไรบา้ ง
แนวการตอบ ความยาวคลนื่ , ความถ,่ี อัตราเร็ว
8. จะมีวิธีทดสอบได้อยา่ งไรว่า อัตราเร็วเสียงในอากาศท่ีอุณหภมู หิ นึง่ ๆ มีค่าคงตัวโดยไมข่ ้ึนอยู่กับ
ความถี่
แนวการตอบ อัตราเร็วของเสียงในอากาศหาได้จากการแทรกสอดที่ทาให้เกิดคลื่นนิ่ง โดยการวัดค่า
ความยาวคลื่นท่ีความถี่ต่าง ๆ แล้วนาไปคานวณหาค่าอัตราเร็วเสียงในอากาศได้จากผลคูณระหว่าง
ความถ่ีกับความยาวคล่ืนที่ความถี่น้ัน ๆ โดยจะได้ว่าเป็นค่าคงตัวไม่ว่าจะเปล่ียนความถ่ีเป็นเท่าใด
ก็ตาม
9. ถ้ายานอวกาศ A และยานอวกาศ B อยใู่ นบริเวณที่เป็นสุญญากาศ เม่ือยานอวกาศ A เกิด
ระเบิด คนในยานอวกาศ B จะไดย้ นิ เสยี งหรือไม่เพราะเหตุใด
แนวการตอบ ไมไ่ ดย้ ิน เพราะเสยี งเป็นคลน่ื กลทต่ี อ้ งอาศยั ตัวกลางในการถ่ายโอนพลังงานของคลน่ื
เสียง
10. บรเิ วณที่อยใู่ กลผ้ ิวโลกกับบรเิ วณทอ่ี ยสู่ ูงจากผวิ โลกข้ึนไป อัตราเร็วของเสยี งตา่ งกันอย่างไร
แนวการตอบ บริเวณใกล้ผิวโลกอุณหภูมิของอากาศจะร้อนกว่าบริเวณที่อยู่สูงจากผิวโลกข้ึนไป
ดงั นน้ั อัตราเรว็ ของเสียงบริเวณใกล้ผิวโลกจึงเร็วกว่าบรเิ วณทอ่ี ย่สู งู จากผิวโลก

33

ชุดการสอ3น4ท่ี 2
เรื่อง อัตราเรว็ ของเสียงและการเคลือ่ นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

เรอ่ื ง อัตราเรว็ ของเสยี งและการเคลอื่ นทข่ี องเสียงผา่ นตัวกลาง

ตอนที่ 1 ข้อละ 0.5 คะแนน
ข้อ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

คาตอบ F. A. G. I. D. J. B. C. E. H.

ตอนท่ี 2 ขอ้ ละ 2.5 คะแนน

1. อัตราเร็วของเสยี งทอ่ี ุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส จะมีอัตราเรว็ เป็นกเี่ มตรต่อวนิ าที

แนวการตอบ จาก v = 331 + 0.6 t

v = 331 + 0.6 X 15

v = 331 + 9

v = 340 เมตรต่อวินาที

ดงั นัน้ อัตราเร็วของเสยี งที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซยี ส จะมอี ัตราเร็วเทา่ กับ 340 เมตรต่อวินาที

2. ในวันที่ลมสงบอุณหภูมิสม่าเสมอประมาณ 25 องศาเซลเซียส ชายคนหน่ึงตะโกนเข้าใส่หน้าผา

สงู แลว้ ปรากฏว่าไดย้ ินเสยี งสะท้อนกับในเวลา 2 วินาที หนา้ ผานน้ั อยู่หา่ งจากเขาเปน็ ระยะเทา่ ใด

แนวการตอบ จาก v = 331 + 0.6 t

v = 331 + 0.6 X 25

v = 331 + 15

= 346 เมตรต่อวนิ าที

จาก S = vt

S = 346.X 2

= 792 เมตร

34

ชดุ การสอ3น5ที่ 2
เรื่อง อัตราเร็วของเสียงและการเคล่อื นท่ีของเสียงผา่ นตัวกลาง

ระยะห่างระหว่างชายคนน้ีกับหนา้ ผา = S
2
792
= 2

= 346 เมตร

ดังน้ัน หนา้ ผานนั้ อยหู่ ่างจากเขาเป็นระยะเทา่ กับ 346 เมตร

35

ชดุ การสอ3น6ที่ 2
เร่อื ง อตั ราเร็วของเสียงและการเคลื่อนท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง

แบบบันทกึ แบบทดสอบก่อน - หลงั เรยี น

ชื่อ...........................สกลุ .........................ช้นั ............เลขท.ี่ ......

กระดาษทดสอบกอ่ นเรยี น ง. กระดาษทดสอบหลงั เรียน ง.
ขอ้ ก. ข. ค. ข้อ ก. ข. ค.
1. 1.
2. 2.
3. 3.
4. 4.
5. 5.
6. 6.
7. 7.
8. 8.
9. 9.
10. 10.

8 – 10 คะแนน เกณฑ์การประเมิน ดี
5 – 7 คะแนน ระดบั คุณภาพ 3 หมายถึง พอใช้
น้อยกว่า 5 คะแนน ระดับคุณภาพ 2 หมายถึง ควรปรับปรงุ
ระดับคุณภาพ 1 หมายถงึ

ประเมนิ ผล สรุปผลการประเมนิ หลงั เรียน
คะแนนเต็ม 10
คะแนนทไี่ ด้ ก่อนเรยี น
ระดับคุณภาพ 10

36

ชุดการสอ3น7ท่ี 2
เรอ่ื ง อัตราเร็วของเสียงและการเคลื่อนท่ีของเสียงผ่านตัวกลาง

แบบบนั ทึกผลการประเมินดา้ นความรู้

ผ้บู ันทกึ ( ) ครู ( ) นักเรียน ( ) อ่ืนๆ..........................

คาช้แี จง ใหส้ มาชิกในกลุ่มแจ้งคะแนนของแบบทดสอบหลงั เรยี น บัตรคาถาม

บัตรฝกึ ทกั ษะของตนเอง ให้ผรู้ ายงานบนั ทกึ ผลลงในแบบบันทึกน้ี

ชื่อ – สกุล การประเมินดา้ นความรู้ รวม
บัตรคาถาม บตั รฝกึ ทกั ษะ แบบทดสอบ (30คะแนน)
(10คะแนน) (10 คะแนน) หลังเรียน

(10 คะแนน)

ลงช่ือ............................................ผู้บันทึก
.................../................./...................

เกณฑก์ ารตัดสนิ การผา่ นดา้ นความรู้

เกณฑ์การตดั สิน / บัตรคาถาม บัตรฝึกทักษะ แบบทดสอบ
รายการ หลงั เรียน
รอ้ ยละ 70 ร้อยละ 70
ผา่ น รอ้ ยละ 70 ขน้ึ ไป ข้ึนไป
ข้ึนไป

37

ชุดการสอ3น8ท่ี 2
เรือ่ ง อตั ราเรว็ ของเสียงและการเคล่อื นที่ของเสียงผา่ นตัวกลาง

38