เนื้อหา เสียง ฟิสิกส์ ม.5 มีส่วนไหนบ้างที่ควรเน้นอ่านเพื่อเตรียมสอบ A-Level ? แล้วมีสูตรไหนที่ควรรู้ ? น้อง ๆ คนไหนที่กำลังต้องการทบทวนเนื้อหาชั้น ม.5 หรือเตรียมตัวสอบ A-Level ฟิสิกส์ ต้องอ่านบทความนี้เลยยย
เพราะวันนี้พี่จะพาน้อง ๆ มาทำความเข้าใจในเรื่อง เสียง ตั้งแต่สรุปเนื้อหาสำคัญ ทบทวนสูตรต่าง ๆ ที่จำเป็น พร้อมตัวอย่างข้อสอบมาให้ดูกันด้วย อย่ารอช้า เล่ือนลงไปอ่านกันเลยดีกว่า !!
คล่ืนเสียง (sound wave)
คล่ืนเสียง (sound wave) เป็นคล่ืนกลและคล่ืนตามยาว ซึ่งเกิดจากการถ่ายทอดพลังงานจากการสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงผ่านโมเลกุลของตัวกลาง (ส่วนใหญ่คืออากาศ) ไปยังผู้รับ
เมื่อคล่ืนเสียงเดินทางมาถึงหูของเรา อวัยวะรับเสียงอันซับซ้อนของเราจะทำหน้าที่รับการสั่นสะเทือนนั้น และแปลงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ก่อนส่งต่อไปยังสมองเพื่อประมวลผล จนในที่สุดเราก็สามารถรับรู้และเข้าใจเสียงต่าง ๆ ที่ได้ยินได้
อัตราเร็วเสียง
อัตราเร็วเสียง หาได้จาก katex is not defined หรือ katex is not defined
เมื่อ katex is not defined คือ อัตราเร็วเสียง มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที katex is not defined
katex is not defined คือ ระยะทางที่เสียงเคล่ือนที่ได้ มีหน่วยเป็น เมตร katex is not defined
katex is not defined คือ เวลา มีหน่วยเป็น วินาที katex is not defined
katex is not defined คือ ความถี่เสียง มีหน่วยเป็น เฮิรตซ์ katex is not defined
katex is not defined คือ ความยาวคล่ืน มีหน่วยเป็น เมตร katex is not defined
ในการเดินทางของคล่ืนเสียง อัตราเร็วของเสียงไม่ได้มีค่าคงที่เสมอไป แต่แปรผันตามปัจจัยสำคัญสองประการ คือ คุณสมบัติของตัวกลางและอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม
ตัวอย่างที่ 1
หากมองเห็นฟ้าแลบและได้ยินเสียงฟ้าร้องหลังจากนั้น 5 วินาที จงคำนวณว่า ตำแหน่งที่เกิดฟ้าแลบอยู่ห่างจากจุดที่สังเกตกี่เมตร กำหนดให้อุณหภูมิของอากาศขณะนั้นเป็น 25 องศาเซลเซียส
วิธีทำ:
1. คำนวณอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 25°C
katex is not defined เมตรต่อวินาที
2. หาตำแหน่งที่เกิดฟ้าแลบ
katex is not defined เมตร
ตอบ ตำแหน่งที่เกิดฟ้าแลบอยู่ห่างจากจุดที่สังเกต katex is not defined เมตร
พฤติกรรมของเสียง
- เสียงที่ไปกระทบกับวัตถุแล้วสะท้อนกลับมาใช้เวลามากกว่า 0.1 วินาที ซึ่งภายในเวลาดังกล่าว หูของเราสามารถแยกเสียงทั้งสองออกจากกันได้อย่างชัดเจน ทำให้เกิดการได้ยินเสียงครั้งต่อไปได้ เรียกว่า เสียงสะท้อนกลับ (echo)
- เสียงที่ไปกระทบกับวัตถุแล้วสะท้อนกลับมาใช้เวลาน้อยกว่า 0.1 วินาที หูจะไม่สามารถแยกเสียงทั้งสองครั้งได้ เสียงที่ได้ยิน เรียกว่า การกังวาน (reverberation)
การได้ยินเสียง
ความเข้มเสียง (Sound Intensity)
ความเข้มเสียง (Sound Intensity) หมายถึง พลังงานเสียงที่ตกกระทบต่อพื้นที่ตั้งฉาก 1 ตารางหน่วย ในเวลา 1 วินาที แทนด้วยสัญลักษณ์ katex is not defined
คำนวณได้จากสมการ
katex is not defined
เมื่อ katex is not defined คือ ความเข้มเสียง มีหน่วยเป็น วัตต์ต่อตารางเมตร katex is not defined
katex is not defined คือ กำลังเสียง มีหน่วยเป็น วัตต์ katex is not defined
katex is not defined คือ พื้นที่ที่เสียงเคล่ือนที่ผ่านในทิศตั้งฉาก มีหน่วยเป็น ตารางเมตร katex is not defined
katex is not defined คือ รัศมีวงกลม มีหน่วยเป็น เมตร katex is not defined
ข้อควรรู้
- ความเข้มเสียงต่ำสุดที่หูมนุษย์สามารถได้ยิน (เสียงเบา) คือ katex is not defined
- ความเข้มเสียงสูงสุดที่หูมนุษย์สามารถทนฟังได้ (เสียงดัง) คือ katex is not defined
- ความเข้มเสียงสูงสุดมีค่า katex is not defined เท่าของความเข้มเสียงต่ำสุด
ความแตกต่างระหว่างความเข้มเสียงทั้งสองนั้นกว้างมาก เพื่อเป็นการลดช่วงที่กว้างนี้ลง จึงพิจารณาการได้ยินจาก “ระดับเสียง” แทน
ระดับเสียง
ระดับเสียง (Sound Level) เป็นปริมาณที่บอกความดังของเสียง แทนด้วยสัญลักษณ์ katex is not defined คำนวณได้จากสมการ
katex is not defined
โดย katex is not defined คือ ระดับเสียง มีหน่วยเป็น เดซิเบล katex is not defined
katex is not defined คือ ความเข้มเสียงที่พิจารณา มีหน่วยเป็น วัตต์ต่อตารางเมตร katex is not defined
katex is not defined คือ ความเข้มเสียงอ้างอิง มีค่าเท่ากับ katex is not defined วัตต์ต่อตารางเมตร
ตัวอย่างที่ 2
วิทยุเครื่องหนึ่งกำลังส่งเสียงเพลงภายในห้อง หากผู้ฟังยืนอยู่ห่างจากวิทยุเป็นระยะทาง katex is not defined เมตร จงคำนวณระดับเสียง
ณ ตำแหน่งดังกล่าว โดยกำหนดให้กำลังเสียงของวิทยุเท่ากับ katex is not defined วัตต์
วิธีทำ:
1. คำนวณความเข้มเสียง katex is not defined
katex is not defined
2. คำนวณระดับเสียง katex is not defined
katex is not defined
ตอบ ระดับเสียงที่ตำแหน่งห่างจากวิทยุ katex is not defined เมตร เท่ากับ katex is not defined เดซิเบล (dB)
ปรากฏการณ์เกี่ยวกับเสียง
คล่ืนนิ่งของเสียง
โดย จุดบัพ (Node) เป็นตำแหน่งเสียงค่อยและจุดปฏิบัพ (Antinode) เป็นตำแหน่งเสียงดัง
การสั่นพ้องของอากาศในท่อ
โดยการศึกษาเรื่องคล่ืนนิ่งของเสียง นิยมใช้ท่อปลายปิดและท่อปลายเปิด จะได้ความสัมพันธ์ ดังนี้
โดย katex is not defined คือ ความถี่การสั่นพ้องซึ่งมีค่าเป็น n เท่าของความถี่มูลฐาน katex is not defined
katex is not defined คือ อัตราเร็วเสียงในอากาศ katex is not defined
katex is not defined คือ ความยาวของลำอากาศในท่อkatex is not defined
ข้อควรรู้
- สำหรับการสั่นพ้องของเสียงในหลอดเรโซแนนซ์ซึ่งปรับความยาวได้ การสั่นพ้องจะเกิดขึ้นทุกระยะ katex is not defined
คำศัพท์ของความถี่
ความถี่มูลฐาน (Fundamental Frequency) คือ ความถี่ต่ำสุดของคล่ืนนิ่ง
โอเวอร์โทน (Overtone) คือ ความถี่ถัดจากความถี่มูลฐาน
ฮาร์มอนิก (Harmonic) คือ ตัวเลขที่บอกว่าความถี่นั้นเป็นกี่เท่าของความถี่มูลฐาน (ตัว katex is not defined ในสูตร)
ตัวอย่างที่ 3 ท่อปลายปิดหนึ่งด้านมีความยาว 1 เมตร ถ้าความเร็วของเสียงในอากาศมีค่าเท่ากับ
340 เมตรต่อวินาที ความถี่มูลฐานมีค่าเท่าใด
วิธีทำ:
ความถี่มูลฐาน คือ katex is not defined จะได้ว่า katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
ตอบ ความถี่มูลฐานเท่ากับ katex is not defined
บีต
บีต (beat) เกิดขึ้นเมื่อมีเสียง 2 เสียงที่แอมพลิจูดเท่ากัน มีความถี่ใกล้ ๆ กันมาเจอกัน เหมือนคล่ืนสองลูกมาซ้อนทับกัน ผลที่ได้คือจะเกิดเสียงดัง – เบาสลับกันเป็นจังหวะ ซึ่งหาได้จาก
katex is not defined
**หูของเราสามารถแยกความถี่บีตได้มากที่สุด katex is not defined ถ้ามากกว่านี้จะแยกไม่ออก
โดย katex is not defined คือ ความถี่บีต katex is not defined
katex is not definedคือ ความถี่เสียงจากแหล่งที่ 1 katex is not defined
katex is not defined คือ ความถี่เสียงจากแหล่งที่ 2 katex is not defined
ตัวอย่างที่ 4
ถ้าเสียงแรกมีความถี่ katex is not defined อีกเสียงมีความถี่ katex is not defined แล้วความถี่บีตมีค่าเท่าใด
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
ตอบ จะได้ยินเสียงดัง – เบา katex is not defined ครั้งต่อวินาที
เรื่องนี้มีประโยชน์มาก ๆ เลยเพราะช่างดนตรีใช้การฟังบีตเพื่อตั้งเสียงเครื่องดนตรีให้ตรงมาตรฐาน
ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์
- เมื่อแหล่งกำเนิดคล่ืนเคล่ือนที่เข้าหาผู้สังเกต ความถี่ของคล่ืนที่ผู้สังเกตได้รับจะเพิ่มขึ้น (แหล่งกำเนิดคล่ืนเรียกว่า “เข้ามา” หาผู้สังเกต)
- เมื่อแหล่งกำเนิดคล่ืนเคล่ือนที่ออกห่างจากผู้สังเกต ความถี่ของคล่ืนที่ผู้สังเกตได้รับจะลดลง (แหล่งกำเนิดคล่ืนเรียกว่า “ออกไป” จากผู้สังเกต)
ตัวอย่างข้อสอบ A-Level เรื่องเสียง ฟิสิกส์
- การสั่นพ้อง (Resonance) : มักมาในรูปของโจทย์เกี่ยวกับคล่ืนนิ่งในท่อปลายเปิด – ปลายปิด หรือในเครื่องดนตรี เช่น การหาความยาวคล่ืนจากการสั่นพ้อง
- ความเข้มเสียงและระดับเสียง : มักมาในรูปของโจทย์เกี่ยวกับการคำนวณระดับเสียงเดซิเบล (dB) และการเปรียบเทียบความเข้มเสียง
- เรื่องอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางเสียง เช่น ความถี่บีต (Beat Frequency) และการสะท้อนของเสียง
ตอบ 3. 500 Hz
ความสัมพันธ์ระหว่างสองตำแหน่งของน้ำ ตำแหน่งที่เกิดการสั่นพ้องมีจำนวนฮาร์มอนิกต่างกันอยู่ 2 ฮาร์มอนิก
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
ความถี่ของส้อมเสียง
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
ตอบ 5.6
ความเข้มเสียงที่ระยะใหม่ เมื่อระยะทางลดลงครึ่งหนึ่ง
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
การเปล่ียนแปลงระดับเสียง
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
ตอบ 3. ส้อมเสียง C และ 10 ครั้ง
ส้อมเสียงที่ทำให้ความถี่บีตเท่ากับ 5 เฮิรตซ์ ต้องเป็นส้อมเสียงที่มีความถี่ต่างจากแหล่งกำเนิดเสียง 5 เฮิรตซ์ ได้แก่
ส้อมเสียง B ความถี่ 430 เฮิรตซ์
katex is not defined
ส้อมเสียง C ความถี่ 440 เฮิรตซ์
katex is not defined
ดังนั้น ภายใน 2 วินาที เสียงบีตดังกล่าวจะมีเสียงดังเป็นจังหวะ 5 x 2 = 10 ครั้ง
จากตัวเลือก จึงต้องเลือกคำตอบเป็น ส้อมเสียง C และ 10 ครั้ง
ตอบ 1360.00 เมตร
เวลาเดินทางของเสียงในน้ำและอากาศต่างกัน 3 วินาที
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
katex is not defined
เป็นอย่างไรกันบ้างกับ “สรุปเนื้อหาเรื่อง เสียง ฟิสิกส์ ม.5” และแนวข้อสอบ A-Level ที่พี่นำมาฝากในวันนี้ หวังว่าจะช่วยให้น้อง ๆ ที่กำลังเตรียมตัวสอบทุกคนได้น้าา
แต่นอกจาก A-Level ฟิสิกส์แล้ว ในการยื่นเพื่อสมัคร น้อง ๆ อาจจะต้องใช้คะแนน A-Level อีกหลายวิชา และแต่ละวิชาก็ต้องอาศัยการเตรียมตัวค่อนข้างนาน สำหรับใครที่กลัวเตรียมตัวไม่ทันอยากจะประหยัดเวลาในการเตรียมสอบ
พี่ขอแนะนำคอร์สเรียนพิเศษสนาม A-Level ของ SmartMathPro ที่มีทั้ง A-Level คณิต 1, 2 / A-Level ภาษาอังกฤษ
/ A-Level ฟิสิกส์ / A-Level ภาษาไทย / A-Level สังคม เลยน้าา โดยสำหรับใครที่ไม่มีพื้นฐานก็สามารถเรียนได้
เพราะพี่สอนตั้งแต่ปูพื้นฐาน ไปจนถึงพาทำโจทย์ตั้งแต่ระดับง่ายไปจนถึงความยากใกล้เคียงกับข้อสอบจริงเลย แถมมีเทคนิคในการทำข้อสอบอีกเพียบที่จะช่วยให้น้อง ๆ ทำข้อสอบได้เร็วขึ้น > <
และสำหรับใครที่ยังไม่เริ่ม เริ่มติวตอนนี้ก็ยังทันน้าา แอบกระซิบว่าถ้าสมัครคอร์สตั้งแต่ตอนนี้พี่มี Unseen Mock Test ชุดพิเศษ 1 ชุด แถมฟรีไปให้ลองทำพร้อมสิทธิพิเศษประจำเดือนอีกมากมายด้วย ถ้าน้อง ๆ คนไหนสนใจคอร์สเตรียมสอบ A-Level สามารถ คลิก เข้ามาดูรายละเอียดได้เลยย
บทความ แนะนำ
A-Level ฟิสิกส์ 68 สอบอะไรบ้าง ? มีกี่ข้อ ? พร้อมตัวอย่างข้อสอบ
A-Level 68 คืออะไร? มีกี่ข้อ? มีวิชาอะไรบ้าง? สรุปพร้อมคลิปติว
A-Level คณิต 1 , A-Level คณิต 2 68 ออกสอบอะไรบ้าง? พร้อมคลิปติวฟรี
ข้อสอบ A-Level คณิต 1 และคณิต 2 68 มีบทไหนน่าเก็บและบทไหนเทได้บ้าง?
สรุป A-Level ไทย สังคม TCAS68 ออกสอบอะไรบ้าง? พร้อมคลิปติวฟรี
A-Level อังกฤษ 68 ออกสอบอะไรบ้าง? มีกี่ข้อ? พร้อมตัวอย่างข้อสอบ
A Level สอบวันไหน ? สรุปครบทุกกำหนดการ เช็กในบทความนี้เลย!
บทความ แนะนำ
A-Level ฟิสิกส์ 68 สอบอะไรบ้าง ? มีกี่ข้อ ? พร้อมตัวอย่างข้อสอบ
สำหรับน้อง ๆ ที่สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม รวมถึงติดตามข่าวสารต่าง ๆ ที่อัปเดตอย่างเรียลไทม์ ได้ที่
Line : @smartmathpronews
FB : Pan SmartMathPro ติวคณิต By พี่ปั้น
IG : pan_smartmathpro
X : @PanSmartMathPro
Tiktok : @pan_smartmathpro
Lemon8 : @pan_smartmathpro
