ebook

คลื่น (Wave) เป็ นปรากฏการณท์ ีเ่ กดิ จากการรบกวนแหลง่ ก าเนดิ หรือตวั กลาง การสนั่ สะเทือนทาใหม้ กี ารแผห่ รือถา่ ย
โอนพลงั งานจากการสนั่ สะเทอื นไปยงั จดุ อื่น ๆ โดยทีต่ วั กลางนนั้ ไมม่ ี การเคล่ือนท่ไี ปกบั คลื่น เชน่ การวางเศษไม้ หรือ
วสั ดทุ ล่ี อยนา้ ไดล้ งบนผวิ นา้ แลว้ โยนกอ้ นหิน หรือ ตนี า้ ทาใหเ้ กดิ คล่นื จะสงั เกตเห็นเศษไม้ หรือวสั ดจุ ะกระเพอื่ มขนึ้ ลงอยู่
กบั ที่ แตจ่ ะไมเ่ คล่อื นทไี่ ป พรอ้ มกบั คลน่ื แสดงใหเ้ ห็นวา่ การเกิดคล่นื เป็ นการถ่ายโอนพลงั งานโดยผา่ นโมเลกลุ ของนา้ ซ่ึง
โมเลกลุ ของนา้ (ตวั กลาง) จะไมเ่ คลื่อนที่ไปกบั คลื่น การจ าแนกคลน่ื ตามความจาเป็ นของการใชต้ วั กลางในการเคลือ่ นท่ี
สามารถแบง่ ออกได้ 2 ชนดิ คอื คลื่นกล จาเป็ นตอ้ งอาศยั ตวั กลางในการเคลอ่ื นที่ และคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟ้ าซึ่งไมจ่ าเป็ น
ตอ้ งอาศัยตวั กลางในการเคลื่อนที่

คล่ ืนตามขวาง เป็ นคลนื่ ท่ีอนภุ าคของตวั กลางสนั่ ในแนวตง้ั ฉากกบั
ทศิ การเคล่ือนท่ี ของคลน่ื เชน่ คล่นื บนเสน้ เชอื ก คล่ืนผวิ นา้

คล่ ืนตามยาว เป็ นคลืน่ ทอ่ี นภุ าคของตวั กลางสนั่ ในแนวเดียวกบั ทศิ
ทางการเคลือ่ นที่ ของคลื่น เชน่ คล่นื ที่เกดิ การอดั ปลายลวดสปริง
คลื่นเสยี ง

สว่ นประกอบของคลืน่ เมอ่ื พจิ ารณาลกั ษณะของคลื่นผวิ นา้ หรือคล่ืนบนเสน้ เชอื กอยา่ งตอ่ เนอื่ งทีเ่ กิดจาก แหลง่ กาเนดิ สนั่ อยา่ ง
สมา่ เสมอ ณ เวลาใดเวลาหนง่ึ ตาแหนง่ ตา่ ง ๆ ของตวั กลาง (ผวิ นา้ หรือ เสน้ เชอื ก) จะขยบั ขนึ้ ลงจากปกติ หรือเรียกว่าแนว
สมดลุ เดมิ ถึงตาแหนง่ นน้ั เรียกวา่ การกระจดั (Displacement) การกระจดั ณ ตาแหนง่ ใด ๆ บนคลน่ื หาไดจ้ ากความยาวของเสน้
ตงั้ ฉาก จากระดบั ปกตถิ ึงต าแหนง่ นน้ั ๆ

อัตราเร็วของคล่ืน
เมอ่ื แหลง่ กาเนดิ คลน่ื ถ่ายทอดพลงั งานใหแ้ กต่ วั กลางทาใหเ้ กดิ คลน่ื
ขน้ึ คล่ืนจะเคลื่อนที่ออก
จากแหลง่ กาเนดิ โดยมที ศิ ทางการเคลอ่ื นทีเ่ ป็ นเสน้ ตรงดว้ ยอตั ราเร็ว
คงทเ่ี มอื่ ไมม่ กี ารเปล่ยี นตวั กลาง

จากรปู ณ เวลา t1 คลน่ื ตอ่ เนอื่ งอยู่ ณ ตาแหนง่ A เมอื่ เวลา
ผา่ นไป t2 คล่นื เคลอ่ื นท่ไี ป ทางขวามอื อยู่ ณ ตาแหนง่ B เป็ น
ระยะทาง S ดงั นน้ั เราสามารถหาอตั ราเร็ว ( v ) ของคลื่นได้
จาก

โจทย์ 1 แหลง่ กาเนดิ คลื่นผวิ นา้ สนั่ ดว้ ยความถี่ 20 รอบ/วินาที และพบว่า
สนั คลนื่ นา้ 5 สนั ตดิ ตอ่ กนั ห่างกนั 20 ซม. จงหาอตั ราเร็วของคลืน่ ผวิ นา้

โจทย์ 2 แหลง่ กาเนดิ คลนื่ ผวิ นา้ จะตอ้ งสนั่ ดว้ ยความถเ่ี ทา่ ไร จึงทาให้
เกดิ คลนื่ นา้ เคลอื่ นท่ีได้ 40 เมตร ในเวลา 5 วินาที และมรี ะยะหา่ งของ
สนั คล่นื จากสนั คลน่ื ที่ 1 ถึงสนั ท่ี 5 เทา่ กบั 2 เมตร

โจทย์ 3 สะบดั เชอื กใหเ้ กิดคล่นื ในเสน้ เชอื ก จดุ หนงึ่ ของเชอื ก
เคลอื่ นท่จี ากการกระจดั สงู สดุ มายงั จดุ ทม่ี กี าร กระจดั เป็ นศนู ยใ์ ช้
เวลา 0.2 วินาที จงหา
ก. เวลาในการเคล่ือนทค่ี รบรอบ
ข. ถา้ ความยาวคล่นื เป็ น 1.4 เมตร อตั ราเร็ว คลนื่ เป็ นเท่าใด

โจทย์ 4 คล่นื ขบวนหนงึ่ มคี วามถ่ี 100 Hz มคี วามเร็ว 20 m/s
ตาแหนง่ ท่ีมเี ฟสตรงกนั และอยใู่ กลก้ นั จะหา่ งกนั เทา่ ไร

โจทย์ 5 ชายคนหนงึ่ ตะโกนในหบุ เขาไดย้ ินเสียงสะทอ้ นกลบั มาใน
เวลา 4 วินาที ขณะนน้ั อณุ หภมู ขิ อง
อากาศ 15 องศาเซลเซียส
วิเคราะห:์
เสียงเดนิ ทางไป – กลบั ใชเ้ วลา 4 วินาที
เสียงเดนิ ทางเทียวเดยี วใชเ้ วลาเพียงคร่ึงหนง่ึ เวลา = 2 วินาที
อตั ราเร็วของเสยี งในอากาศ เมอ่ื อณุ หภมู ิ 15 องศาเซลเซียส

โจทย์ 6 ชายคนหนง่ึ เป่ านกหวีดอยหู่ นา้ กาแพงซึ่งไดย้ ินเสยี งกอ้ งหลงั เป่ า 2.1 วินาที ตอ่ มาเดนิ เขา้ ไปใกล้
อีก 50 เมตร จะไดย้ ินเสยี งกอ้ งหลงั เป่ า 1.8 วินาที จงหาวา่ ชายคนนยี้ ืนห่างจาก
กาแพงกีเ่ มตรในตอนแรก

วิเคราะห์ : ระยะห่าง เสยี งไป-กลบั ใชเ้ วลาเพยี งครึ่งเดยี ว

จดั ทาโดย
นายเชษฐา บตุ ร
ศรี ม. 5/8 เลขท่ี

6