M559-B1

Facebook page : ฟสิ กิ ส์โกเอก บทท่ี 10. เสยี ง 31 6. เคาะสอ้ มเสียง A ความถี่ 420 Hz พร้อมกบั สอ้ มเสียง B พบว่าเกดิ บีตส์ 15 คร้ังใน 5 วนิ าที เมื่อนาดินนา้ มนั ติดที่ ส้อมเสียง B แลว้ เคาะพร้อมกนั ปรากฏว่าเกดิ บตี ส์เพมิ่ ขนึ้ จงหาความถข่ี องสอ้ มเสยี ง B 7. มสี ้อมเสยี ง 2 อนั A และ B ( fB> fA) เคาะสอ้ มเสียงเทียบกนั จะเกิดบตี ส์ 4 Hz ถ้าติดพลาสเตอร์เล็ก ๆ เข้ากับ ส้อมเสียง A แลว้ เคาะเทียบกันจะเกดิ บีตส์ 6 Hz เมือ่ ติดพลาสเตอรเ์ ขา้ ที่ B ดว้ ย จะเกดิ บตี ส์ 3 Hz จงหาว่าเมื่อแกะพ ลาสเตอรเ์ ฉพาะอัน A ออกจะเกดิ เสยี งบีตส์เทา่ ใด

ฟสิ ิกส์ ม.5 เลม่ 1 32 4. การสั่นพ้องของเสียง 1. การสัน่ พอ้ งของเสียง (การกาทอน, เรโซแนนซ์) เกิดเมือ่ อนุภาคของอากาศ มีความถี่ในการสน่ั เท่ากับความถ่ีธรรมชาติของหลอดเรโซแนนซ์ ทาให้หลอดเร โซแนนซ์เกิดเสยี งดงั ขึ้น (ส่ันมากขึ้น) (ความถ่ีธรรมชาติ  ความถีข่ องวตั ถทุ ีส่ ามารถสั่นหรอื แกว่งได้อยา่ งอสิ ระ) 2. การสน่ั พ้องของหลอดเรโซแนนซ์แบบลกู สูบ หลอดเรโซแนนซ์ท่เี ป็นลูกสูบ จะเกิดเสียงดัง (ส่นั พ้อง) เมอ่ื คลื่นเสยี งจากภายนอกมคี วามยาวคลืน่ ในหลอดลูกสบู เป็นดังน้ี ตาแหน่งแรกของลูกสบู ทเ่ี กิดการส่นั พ้อง ตาแหน่งที่สองของลูกสบู ทีเ่ กิดการสั่นพอ้ ง ตาแหน่งทส่ี ามของลูกสบู ที่เกิดการสั่นพ้อง Ex1 จากการทดลองการสน่ั พ้องของเสียง ถา้ แหล่งกาเนิดเสยี งมีความถี่ 4000 Hz และทาการทดลองในหอ้ งปรับอากาศ ท่มี ีอุณหภูมิ 20 ๐C ถา้ ครั้งแรกทเี่ กิดกาทอนลูกสบู ยาว 2.7 cm จงหาว่าเมอ่ื เกิดกาทอนครัง้ ท่ีสอง ลูกสูบจะยาวเทา่ ใด

Facebook page : ฟสิ กิ ส์โกเอก บทท่ี 10. เสยี ง 33 Ex2 ส้อมเสียงอันหน่งึ สนั่ พ้องกับหลอดแบบลกู สูบ โดยตาแหนง่ ของลูกสบู หา่ งจากปากหลอดเมือ่ เกิดเสยี งดังครงั้ แรก 8.0 cm และคร้งั ท่ีสอง 25.0 cm จงหา 1. ความยาวคลื่นของเสียงในหลอดทดลอง …………………………………………………………….. 2. ตาแหน่งของลกู สูบทสี่ ามารถเกดิ เสียงดงั ครงั้ ที่ 3 และคร้ังที่ 4 ……………………………………. 3. ถา้ ขณะนน้ั อากาศมอี ุณหภมู ิ 15OC ความถ่ขี องสอ้ มเสียงเปน็ เท่าใด ............................................ Ex3 ในการทดสอบส่นั พ้องของเสียงโดยใช้หลอดเรโซแนนซ์ ถา้ ความถ่ขี องเสยี งเทา่ กับ 500 เฮิรตซ์ และความเร็วของคล่นื เสยี งเท่ากบั 340 เมตร/วินาที ขณะค่อย ๆ เลอื่ นตาแหน่งของลูกสูบพบวา่ เกิดเสยี งดงั ที่สดุ คร้ังแรกที่ 16 เซนติเมตรจาก ปากหลอด ตามหลักการคาดวา่ เสียงดังทีส่ ุดครั้งทส่ี องจะเกิดเม่ือลกู สบู อยู่ห่างจากปากหลอดเปน็ ระยะเท่าไร (มีนา 45) 1. 48 cm 2. 50 cm 3. 51 cm 4. 84 cm

ฟสิ ิกส์ ม.5 เลม่ 1 34 Ex4 สอ้ มเสยี ง A กาทอนกบั ท่อเรโซแนนซ์ เกิดเสียงดังคร้งั แรกเมื่อระดบั น้าต่ากว่าปากท่อ 32.0 เซนตเิ มตร และดงั ครง้ั ทสี่ องเมือ่ ระดบั นา้ ต่ากว่าปากท่อ 100.0 เซนติเมตร สอ้ มเสียง B เกดิ เสยี งดังครงั้ แรกเมือ่ ระดบั น้าต่ากวา่ ปากทอ่ 24.0 เซนตเิ มตร และดงั ครงั้ ที่สองเมอื่ ระดับนา้ ต่ากว่า ปากท่อ 74.0 เซนติเมตร ถ้าส้อมเสียง A มีความถี่ 250 Hz จงหาความถข่ี องส้อมเสียง B และเมอื่ เคาะส้อมเสยี งทง้ั สองพรอ้ มกนั จะได้ยินเสียงความถี่เทา่ ใดและมคี วามถีบ่ ตี สเ์ ทา่ ใด Ex5 สอ้ มเสียงใหเ้ สยี งความถ่ี 686 Hz วางใกลห้ ลอดเรโซแนนซ์แบบลูกสูบท่ีมคี วามยาว 2 เมตร เมอ่ื คอ่ ย ๆ เลื่อน ลกู สูบให้อยู่ห่างจากปากหลอดมากข้ึนเรือ่ ย ๆ จะทาใหเ้ กิดเสียงดังจากปากหลอดเรโซแนนซ์ท้งั หมดก่ีคร้ัง (ขณะนั้นอากาศ มอี ณุ หภมู ิ 20OC Ex6 เมื่อนาลาโพงท่ีกาลังสง่ เสียงความถ่ี 700 เฮิรตซ์ ไปจ่อทปี่ ลายเปดิ ของหลอดแกว้ ทม่ี ปี ลายอีกข้างหนึง่ ปิดอยแู่ ละ ต้ังอยูบ่ นพืน้ ราบ ถามว่าจะต้องเติมน้าลงในหลอดแกว้ กีล่ ูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร เพ่ือทาใหไ้ ด้ยนิ เสียงดังมากกว่าปกติออกมา จากหลอดแกว้ กาหนดให้หลอดแกว้ มพี ื้นท่หี น้าตัด 10 ตารางเซนติเมตร ยาว 13 เซนตเิ มตร และความเรว็ เสยี งใน อากาศเปน็ 350 เมตร/วินาที (Ent32) 1. 1 2. 3 3. 5 4. ไมม่ โี อกาสทาได้

Facebook page : ฟิสิกส์โกเอก บทที่ 10. เสยี ง 35 3. การสั่นพอ้ งของทอ่ ปลายเปิด - ปดิ ความถีข่ องคลื่นนิ่งในหลอดทดลอง 1. ความถีม่ ูลฐาน (Fundamental) คอื ความถ่ตี ่าสดุ ท่ที าใหเ้ กิดการสนั่ พอ้ ง 2. โอเวอร์โทน (Overtone) คือ ความถ่ีถดั จากความถี่มูลฐาน, จานวน Loop 3. ฮารโ์ มนิค (Harmonic) คอื ความถ่ีที่เป็นจานวนเท่าของความถี่มูลฐาน ท่อปลายเปดิ / ปิด จะเกิดเสยี งดงั (สน่ั พ้อง) เม่ือคล่ืนเสียงจากภายนอกมีความยาวคลื่นในท่อปลายเปิด / ปิด เปน็ ดังนี้ ความถ่ีต่าสดุ ความถ่ีมลู ฐาน 4. การสั่นพ้องและบตี ส์

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เลม่ 1 36 Ex1 นาแหลง่ กาเนดิ เสียงที่สามารถปรบั ความถ่ีได้ มาจอ่ ทป่ี ากท่อปลายปิดดา้ นหนงึ่ แหลง่ กาเนิดเสียงจะตอ้ งให้เสียงทม่ี ี ความถี่เท่าใดบา้ ง จงึ จะเกิดเสียงดงั จากท่อปลายปิดด้านหน่ึงทย่ี าว 0.5 เมตร (vอากาศ = 340 m/s) Ex2 นาแหล่งกาเนิดเสียงทีส่ ามารถปรับความถี่ได้ มาจอ่ ทป่ี ากท่อปลายเปิดสองด้าน แหล่งกาเนดิ เสียงจะตอ้ งใหเ้ สียงที่มี ความถเี่ ท่าใดบ้าง จงึ จะเกิดเสียงดังจากท่อปลายเปดิ สองด้านท่ียาว 0.4 เมตร (vอากาศ = 340 m/s) Ex3 ทอ่ ปลายเปดิ ดา้ นหนงึ่ ปิดด้านหนงึ่ มีความถี่มูลฐานของการส่ันพอ้ ง 1,000 เฮิรตซ์ เม่ือตัดทอ่ นี้ให้ส้นั ลง ความถีม่ ูล ฐานของท่อที่ส้ันลงน้ีเป็นอย่างไร 1. มากกวา่ 1,000 เฮิรตซ์ 2. นอ้ ยกวา่ 1,000 เฮิรตซ์ 3. เท่ากบั 1,000 เฮิรตซ์ 4. ไม่สามารถตอบได้ Ex4 ถา้ ขณะนน้ั อากาศมีอุณหภูมิ 15 OC ส้อมเสียงอันหน่ึงมีความถ่ี 680 Hz จะตอ้ งใช้ทอ่ ปลายปิดด้านหนึง่ ยาวเท่าใด จงึ จะทาใหเ้ กิดการสัน่ พ้องเป็นฮาร์โมนิกท่ี 3

Facebook page : ฟสิ ิกสโ์ กเอก บทที่ 10. เสยี ง 37 Ex5 หลอดเรโซแนนซ์ปลายเปิดดา้ นหนง่ึ มีความยาว 2 เมตร ความยาวคล่นื ของฮารม์ อนิกท่สี ามเทา่ กับกเี่ มตร (PAT2 ต.ค.52) 1. 1.33 2. 1.6 3. 2.67 4. 4 Ex6 หลอดกาทอนปลายเปดิ ท้ัง 2 ขา้ ง เมื่อเกดิ กาทอนกบั คล่ืนเสียงที่มคี วามถี่ 350 เฮิรตซ์ ภายในหลอดจะมตี าแหนง่ บัพกีบ่ ัพ ถ้าหลอดยาว 1.5 เมตร และความเร็วเสียงในอากาศขณะนัน้ เท่ากบั 350 เมตร/วนิ าที (Ent33) 1. 1 บพั 2. 2 บัพ 3. 3 บพั 4. 4 บพั Ex7 ท่อออรแ์ กนปลายปดิ อันหน่ึงยาว 30 cm ถ้าเปา่ ในวนั ท่ีอากาศอุณหภูมิ 15๐C จะไดเ้ สียงฮาร์โมนิกท่ี 5 ด้วย ความถีเ่ ทา่ ใด และคนปกตจิ ะได้ยนิ เสยี งจากทอ่ ออร์แกนนี้ถึงฮารโ์ มนกิ ท่ีเทา่ ใด Ex8 ท่อปลายปิดอันหนง่ึ ยาว 12 cm สามารถกาทอนครั้งแรกกับส้อมเสียงอันหนงึ่ ความถี่ 696 Hz จงหาวา่ อุณหภมู ิ ต้องเพ่มิ กี่องศาเซลเซียส จึงทาใหเ้ สยี งหลักมูลของทอ่ น้เี กดิ บีต 5 ครั้ง/วนิ าที กับส้อมเสียงที่มคี วามถ่ี 696 Hz

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เลม่ 1 38 Ex9 ท่อปลายเปดิ ท้งั สองขา้ งยาว 5.9 เมตร และทอ่ ปลายปิดข้างหนึ่งเปิดขา้ งหนงึ่ ยาว 3.0 เมตร ความถ่ีมูลฐานของ คล่นื เสียงทเ่ี กดิ จากทอ่ ทัง้ สองนเ้ี มอ่ื รวมกนั จะเกิดบีตส์ทีม่ ีความถ่ี 5 เฮริ ตซ์ ความถี่มลู ฐานของทอ่ ปลายปิดขา้ งหนึง่ ใน หนว่ ยเฮริ ตซม์ คี ่าเท่าใด (Ent34) Ex10 ทอ่ ออรแ์ กนปลายเปดิ สองทอ่ ซงึ่ ยาว 240 เซนติเมตร และ 242 เซนติเมตร ใหเ้ สยี งความถ่ีมูลฐานพร้อมกนั ท้ังสอง ทอ่ จะเกิดเสียงบีตส์กีค่ รั้งในเวลา 10 วนิ าที ถา้ ความเรว็ เสยี งในอากาศคือ 348 เมตร/วินาที (Ent36) 1. 2 ครง้ั 2. 3 ครั้ง 3. 4 ครั้ง 4. 6 ครง้ั Ex11 ทอ่ ทรงกระบอกปลายเปิดสองข้างจานวน 2 ท่อ ทอ่ ส้นั ยาว 1 เมตร จงหาความยาวของอกี ทอ่ หน่ึง ทท่ี าใหเ้ กดิ ความถบ่ี ีตส์ 10 คร้ัง/วินาที จากความถมี่ ูลฐานของทอ่ ทง้ั คู่ เมอื่ ถกู กระต้นุ พร้อมกัน (กาหนดใหอ้ ัตราเร็วเสียงในอากาศ = 350 เมตร/วนิ าท)ี (Ent48) 1. 165 m 175 175 2. 165 m 3. 185 m 175 175 4. 185 m

Facebook page : ฟสิ กิ สโ์ กเอก บทท่ี 10. เสยี ง 39 5. การสน่ั พอ้ งของลวดขึงตงึ (สายกีตาร์) ลวดขงึ ตงึ จะเกิดเสยี งดัง (สนั่ พ้อง) เม่อื คลื่นเสียงจากภายนอกมีความยาวคลน่ื ดังนี้ Ex1 ลูกตมุ้ A B C D และ E แขวนกับเชอื กท่ีขึงตึง ดงั แสดงในรูป เม่อื ผลกั ลูกตุ้ม A ใหแ้ กวง่ ลูกต้มุ ใดจะแกว่งตาม ลูกตุ้ม A อย่างเด่นชัด (ตุลา 44) 1. ลูกตุ้ม B C 2. ลูกตุ้ม C 3. ลูกตุ้ม D A E 4. ลูกตุ้ม E B D Ex2 ลวดขงึ ตึงเสน้ หน่ึงยาว 1.0 เมตร เมือ่ ดีดลวดน้ีจะไดย้ นิ เสยี งความถเ่ี ท่าใด กาหนดความเร็วของคลนื่ ในลวดเปน็ 400 เมตร/วนิ าที

ฟิสกิ ส์ ม.5 เล่ม 1 40 Ex3 เส้นลวดโลหะยาว 0.25 เมตร ท่ขี ึงตึง เกดิ การส่นั พอ้ งที่ความถ่ีต่าสดุ กับส้อมเสียงความถ่ี 500 เฮิรตซ์ ความเรว็ ของคลื่นบนเสน้ ลวดเปน็ ก่ีเมตรตอ่ วนิ าที (ตุลา 47) 1. 125 2. 250 3. 340 4. 500 Ex4 ลวดขงึ ตึงเส้นหนึ่งมีค่าความถีข่ องฮาร์มอนิกทตี่ ิดกันสองคา่ เปน็ 1,920 เฮิรตซ์ และ 2,240 เฮริ ตซ์ และความเร็ว คลื่นในลวดเส้นนเ้ี ปน็ 640 เมตร/วินาที จงหาความยาวของลวด (Anet50) 1. 0.5 m 2. 1.0 m 3. 1.5 m 4. 2.0 m Ex5 ขงึ ลวด 2 เส้นดว้ ยความตึงเท่ากนั เมือ่ ดดี พรอ้ มกันจะได้ยินความถี่เทา่ ใด และเป็นจังหวะกค่ี ร้ังใน 1 s กาหนดให้ ความยาวเชือกทั้งสองเปน็ 100 cm และ 102 cm ตามลาดบั กาหนดความเร็วของคล่นื ในลวดเปน็ 640 m/s

Facebook page : ฟสิ ิกส์โกเอก บทที่ 10. เสียง 41 การบา้ น 4 การส่นั พ้องของเสียง 1. สอ้ มเสียงอนั หนง่ึ มีความถ่ี 1020 เฮิรตซ์ เคาะเหนือท่อเรโซแนนซแ์ บบลูกสูบ ถา้ ขณะนัน้ อากาศมอี ุณหภูมิ 15OC ระยะระหว่างตาแหนง่ ของลูกสูบท่ีเกดิ เสียงดังสองคร้งั ตดิ กนั เปน็ เท่าใด 2. การทดลองหลอดเรโซแนนซ์ ใชแ้ หล่งกาเนิดเสียง 500 Hz พบวา่ ตาแหนง่ ของลกู สูบขณะเกิดเสียงดงั ครัง้ แรกและครัง้ ท่ี สองคอื 0.15 m และ 0.49 m ตามลาดับ จงหาความเรว็ ของเสยี งในหน่วย m/s 3. เคาะสอ้ มเสยี งความถี่ 1 กโิ ลเฮริ ตซ์ เหนอื ปากท่อซงึ่ สามารถปรบั ความยาว L ของปากทอ่ ได้ พบว่าเกิดการส่ันพ้อง ของเสียงในท่อเมอ่ื ความยาวของลาอากาศ L ในทอ่ เป็น 9.5 และ 26.7 เซนติเมตรตามลาดับ อตั ราเรว็ เสยี งในอากาศมี ค่ากีเ่ มตรตอ่ วินาที (Ent48) 1. 321 2. 331 3. 344 4. 354 4. ในการทดลองเรื่องการสัน่ พ้องของเสียง ใช้ส้อมเสียงความถี่ค่าหนึง่ ทาใหเ้ กิดการส่นั พอ้ งทตี่ าแหนง่ 115 365 และ 615 มลิ ลเิ มตรตามลาดบั ถา้ อัตราเรว็ ของเสียงเท่ากับ 340 เมตร/วินาที ความถขี่ องส้อมเสยี งที่ใช้มีคา่ กีเ่ ฮิรตซ์ (Ent40)

ฟิสกิ ส์ ม.5 เล่ม 1 42 5. หลอดแก้วรูปทรงกระบอกปลายปิดขา้ งหนงึ่ ถา้ นามาใสน่ า้ ให้มีระดบั ต่าง ๆ กนั แลว้ นาสอ้ มเสยี งท่ีกาลังสั่นให้เกดิ เสียง ไปไว้ใกลป้ ากหลอด จะพบวา่ มคี วามสูงของน้าในหลอดแก้ว 2 ค่าที่ทาให้เกิดเสียงดังกว่าเดมิ ครั้งแรกมีน้าในหลอดแกว้ สูง 15 เซนติเมตร คร้ังท่ี 2 มนี ้าในหลอดแก้วสูง 47 เซนตเิ มตร สอ้ มเสยี งส่ันด้วยความถ่กี ่ีเฮิรตซ์ ถา้ อัตราเร็วเสียงใน อากาศขณะนน้ั มีคา่ 352 เมตรต่อวินาที (มนี า 43) 6. สอ้ มเสียงอนั หนึ่ง เมือ่ เคาะเหนือท่อเรโซแนนซ์ เกิดเสียงดังคร้ังแรกเมอ่ื นา้ อยู่ต่าจากปากทอ่ 17 เซนติเมตร และดงั ครั้ง ทส่ี องเมอ่ื นา้ อย่ตู า่ จากปากท่อ 53 เซนตเิ มตร สอ้ มเสียงอีกอันหนงึ่ มคี วามถี่ 450 เฮริ ตซ์ ทาใหเ้ กดิ เสียงดังครงั้ ที่สอง เมื่อ นา้ อยู่ต่าจากปากทอ่ 59 เซนติเมตร และดงั ครั้งที่สามเมื่อน้าอยู่ตา่ จากปากท่อ 99 เซนติเมตร ส้อมเสยี งอันแรกมีความถ่ี กเ่ี ฮริ ตซ์ (ตลุ า 46) 7. ลวดสายกตี าร์ขงึ อยู่ระหว่างจุดตรึง 2 จุด ห่างกนั 40 เซนตเิ มตร เม่อื ดีดใหเ้ สียงหลักที่ความถ่ี 512 เฮิรตซ์ ความเรว็ ของคล่ืนในสายลวดเป็นเทา่ ไหร่ (Ent37) 1. 204.8 m/s 2. 256.0 m/s 3. 409.6 m/s 4. 512.0 m/s

Facebook page : ฟสิ ิกส์โกเอก บทท่ี 10. เสียง 43 8. สายโลหะขึงตึงยาว 0.5 เมตร ให้เกิดเสยี งความถ่ี 2.20 กโิ ลเฮริ ตซ์ และ 2.64 กโิ ลเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถีฮ่ าร์มอนิก ท่ีอยตู่ ดิ กนั จงหาอัตราเร็วของคล่ืนเสยี งในสายโลหะ (Ent48) 1. 220 m/s 2. 440 m/s 3. 550 m/s 4. 1,100 m/s 9. ความถต่ี า่ สุดของเสียงทเ่ี กิดข้ึนจากการเทนา้ ลงไปในท่อน้าลึก 4 m เป็นเท่าใด กาหนดอตั ราเร็วคลื่นเสียงเป็น 320 m/s 10. ถ้าความถ่ีมลู ฐานทเี่ กดิ จากทอ่ แบบปลายเปดิ ทั้งสองดา้ นมีความยาวเท่ากบั L1 และท่อปลายปิดดา้ นหนง่ึ มีความยาว L2 มีค่าความถี่เท่ากนั จงหาอัตราสว่ น L1 : L2

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เล่ม 1 44 5. ปรากฏการณด์ อปเพลอร์ 1. ปรากฏการณด์ อปเพลอร์ คือ ปรากฏการณ์ท่ีผู้ฟงั ได้ยนิ เสียงมคี วามถีเ่ ปลีย่ นไปจากความถี่จริงของแหล่งกาเนิด เนอ่ื งจากแหลง่ กาเนิดเสยี งเคลอื่ นท่ี หรอื /และ ผ้ฟู ังเคล่ือนท่ี 2. ความยาวคล่นื ดา้ นหน้าและดา้ นหลงั แหลง่ กาเนิด เม่ือแหลง่ กาเนิดเสียงเคลือ่ นท่ี อตั ราเรว็ เสยี งในอากาศจะมีค่าคงที่ แต่ความยาวคลน่ื ด้านหนา้ แหลง่ กาเนิดจะ นอ้ ยลง ความยาวคลืน่ ด้านหลังแหล่งกาเนดิ จะมากขนึ้  หลงั  หน้า S 3. ความถข่ี องเสียงที่ผฟู้ งั ได้ยิน เม่ือแหลง่ กาเนิดเสยี งเคลื่อนที่ ความยาวคลนื่ ดา้ นหนา้ แหลง่ กาเนิดลดลงแต่ความถ่ีของเสียงด้านหนา้ จะสงู ข้นึ และ ความยาวคลืน่ ดา้ นหลงั แหล่งกาเนดิ เพิ่มขึน้ แตค่ วามถ่ีของเสียงด้านหลงั จะต่าลง สามารถหาความถไี่ ด้ดงั น้ี VS VL f0 = ความถค่ี ลื่นเสียง เมอื่ แหล่งกาเนิดและผู้สงั เกตอย่นู ่ิง f = ความถี่ท่ีผฟู้ ังไดย้ นิ v = อตั ราเร็วของคลื่นเสียงในอากาศ vS = อัตราเร็วของแหล่งกาเนิดเสียง vL = อตั ราเรว็ ของผู้สังเกต

Facebook page : ฟสิ ิกส์โกเอก บทที่ 10. เสียง 45 กรณี 1 แหล่งก้าเนิดและผู้ฟงั เคล่อื นที่เขา้ หากนั VS VL กรณี 2 แหลง่ กา้ เนิดเคลอื่ นที่ตามผูฟ้ งั VL VS กรณี 3 ผูฟ้ งั เคล่ือนทต่ี ามแหล่งก้าเนิด VL VS กรณี 4 แหล่งก้าเนิดและผูฟ้ ังเคล่ือนที่ออกจากกัน VL VS

ฟิสกิ ส์ ม.5 เล่ม 1 46 Ex1 ถา้ แหล่งกาเนิดเสยี งเคลอื่ นท่ีเข้าหาโกเอกท่อี ย่นู ่ิง ความถีข่ องเสยี งที่โกเอกได้ยนิ จะเป็นอยา่ งไร 1. สงู กว่าความถ่ีแหลง่ กาเนิด 2. ตา่ กว่าความถแ่ี หล่งกาเนิด 3. เท่ากับความถี่แหล่งกาเนิด 4. ถูกทกุ ข้อ Ex2 ถ้าโกเอกวิ่งออกจากแหล่งกาเนิดเสยี งท่อี ยนู่ ิง่ ความถข่ี องเสียงท่โี กเอกไดย้ นิ จะเป็นอย่างไร 1. สูงกวา่ ความถี่แหลง่ กาเนดิ 2. ต่ากว่าความถแี่ หล่งกาเนดิ 3. เท่ากบั ความถ่ีแหล่งกาเนดิ 4. ถูกทกุ ข้อ Ex3 ในขณะทแี่ หล่งกาเนดิ เสยี งเคลอ่ื นท่ีในอากาศนิ่ง ข้อความใดตอ่ ไปนีถ้ ูก (ตุลา 42) 1. ความยาวคลื่นเสียงทอี่ ยู่ด้านหนา้ แหลง่ กาเนดิ จะสั้นกวา่ ความยาวคลื่นเสยี งทอ่ี ยู่ด้านหลังแหลง่ กาเนิด 2. ความถี่เสยี งท่ีจดุ ด้านหนา้ แหล่งกาเนิดจะตา่ กว่าความถเ่ี สยี งที่จดุ ด้านหลังแหล่งกาเนิด 3. ความเรว็ เสียงดา้ นหน้าแหล่งกาเนิดจะสูงกว่าความเร็วเสยี งด้านหลงั แหล่งกาเนดิ 4. ความเรว็ เสียงดา้ นหน้าแหล่งกาเนดิ จะตา่ กว่าความเร็วเสียงดา้ นหลงั แหล่งกาเนิด Ex4 รถไฟเปิดหวดู มีความถี่ 3,000 Hz แล่นดว้ ยความเร็ว 20 m/s ถ้าเสยี งมคี วามเร็วในอากาศ 330 m/s จงหาความ ยาวคล่นื เสียงหนา้ รถไฟและหลงั รถไฟ Ex5 รถไฟสองคนั แล่นสวนกันบนรางขนานกันดว้ ยความเร็วคนั ละ 100 m/s ในขณะท่เี สียงมีความเร็ว 340 m/s ถ้าคนั ใด คนั หน่ึงเปดิ หวูดดว้ ยความถี่ 4,000 Hz อีกคนั หนงึ่ จะได้ยนิ เสียงความถีเ่ ท่าใด

Facebook page : ฟสิ ิกส์โกเอก บทท่ี 10. เสียง 47 Ex6 แหล่งกาเนิดเสียงและผ้ฟู งั เคลื่อนทีอ่ อกจากกนั ในแนวเสน้ ตรงเดยี วกัน ผ้ฟู งั ไดย้ ินเสียงมีความถ่ี 3300 Hz ถา้ อตั ราเร็วของแหล่งกาเนิดเปน็ 20 เมตร/วินาที และอตั ราเร็วของผูฟ้ งั เปน็ 10 เมตร/วนิ าที แหล่งกาเนิดเสยี งมีความถี่จรงิ เทา่ ใด ถา้ ขณะน้ันอากาศมีอุณหภมู ิ 15 OC Ex7 เด็กคนหน่ึงยืนอยูท่ ีช่ านชาลาได้ยนิ เสียงหวูดรถไฟทม่ี ีความถี่ 273 เฮิรตซ์ จงพจิ ารณาขอ้ ความต่อไปนี้ (Ent39) ก. รถไฟเปิดหวดู ความถ่ี 300 เฮริ ตซ์ กาลังแล่นหา่ งออกไปจากเดก็ ข. รถไฟเปิดหวูดความถี่ 300 เฮิรตซ์ กาลงั แลน่ เข้าหาเด็ก ค. รถไฟเปิดหวดู ความถ่ี 250 เฮริ ตซ์ กาลังแล่นห่างออกไปจากเดก็ ง. รถไฟเปิดหวูดความถี่ 250 เฮริ ตซ์ กาลงั แล่นเข้าหาเด็ก ขอ้ ความท่ีเปน็ ไปได้คือ 1. ก 2. ข 3. ก และ ง 4. ข และ ค Ex8 เรอื กาลงั แล่นออกจากหน้าผาด้วยความเรว็ 40 เมตร/วินาที เมอ่ื เรอื เปดิ หวดู ความถี่ 500 Hz คนบนเรือจะได้ยนิ เสยี งสะท้อนจากหน้าผาด้วยความถีเ่ ทา่ ใด (อัตราเร็วเสียงในอากาศ = 340 m/s)

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เลม่ 1 48 Ex9 คา้ งคาวตวั หน่ึงบนิ เขา้ หากาแพงดว้ ยความเร็ว 20 เมตรตอ่ วนิ าที สง่ เสยี งร้องดว้ ยความถ่ี 20,000 เฮิรตซ์ ตลอดเวลา ถา้ ขณะนั้นอากาศมอี ุณหภมู ิ 15 OC คา้ งคาวได้ยนิ เสียงท้อนจากกาแพงมีความถีเ่ ทา่ ใด Ex10 ชายคนหนึ่งยืนอยู่หนา้ บา้ นไดย้ นิ เสียงรถพยาบาลเปิดหวอกาลงั ว่ิงเขา้ มามีความถี่ 1400 Hz เมื่อรถพยาบาลวงิ่ เลย เขาไป ไดย้ ินเสยี งหวอมีความถี่ 1050 Hz ถา้ อัตราเรว็ เสยี งขณะนัน้ เป็น 350 เมตร/วินาที จงหาความถท่ี ่แี ท้จริงของเสียง หวอ Ex11 แหลง่ กาเนิดเสียงความถ่ี 1,500 เฮิรตซ์ เคล่ือนที่ด้วยอัตราเรว็ 32 เมตร/วนิ าที และอัตราเร็วเสียงในอากาศน่ิงเป็น 330 เมตร/วินาที ผฟู้ งั เคล่อื นท่ีเข้าหาแหลง่ กาเนดิ ในทิศสวนทางกนั ดว้ ยอัตราเร็ว 8 เมตร/วินาที ถ้าขณะนน้ั มีลมพัดจาก แหล่งกาเนิดเขา้ หาผฟู้ ังด้วยอัตราเรว็ 2 เมตร/วินาที ผู้ฟงั ได้ยินเสียงความถเ่ี ทา่ ใด

Facebook page : ฟิสิกส์โกเอก บทท่ี 10. เสยี ง 49 6. คลืน่ กระแทก (Shock Wave) ปรากฏการณ์ที่แหล่งกาเนดิ เสียง เคลือ่ นท่ีด้วยความเรว็ มากกวา่ ความเร็วเสยี งที่ปลอ่ ยออกมา เสียงที่ถูกสง่ ออก มาจะไปรวมตัวทางด้านขา้ งแหล่งกาเนิดเป็นรูปกรวย แหลง่ กาเนิดจะอยู่ตรงยอดกรวย เลขมคั (mach number) คอื อัตราเร็วของแหล่งกาเนิดซ่ึงบอกเปน็ จานวนเท่าของอตั ราเร็วเสยี ง หนา้ คล่นื กระแทก ทศิ การเคล่อื นทีข่ องแหล่งก้าเนิด ทิศการเคล่ือนที่ของหน้าคลนื่ กระแทก vS t  vt  เมอ่ื v = อตั ราเรว็ ของเสยี ง vS = อัตราเรว็ ของแหลง่ กาเนิด M = เลขมคั ของแหล่งกาเนดิ  = มุมระหว่างทิศการเคล่อื นที่ของแหลง่ กาเนิด กบั หนา้ คลนื่ กระแทก = ครง่ึ หน่งึ ของมุมยอดกรวยคลืน่ กระแทก

ฟิสกิ ส์ ม.5 เลม่ 1 50 S  hx ตา้ แหน่งทไ่ี ดย้ ินเสยี ง เมอื่ h = ความสงู ของแหล่งกาเนิด x = ระยะห่างระหว่างแหล่งกาเนิดกบั ผู้ฟงั ขณะไดย้ นิ เสียง S = ระยะท่แี หล่งกาเนดิ เคลอื่ นท่ีผา่ นศีรษะผฟู้ ัง จนกระท่งั ได้ยินเสียง Ex1 เคร่อื งบินไอพน่ บนิ ด้วยความเรว็ 2 มคั ถ้าขณะน้นั อตั ราเรว็ เสียงในอากาศเปน็ 350 เมตร/วินาที 1. จงหาอัตราเร็วของเครอ่ื งบนิ ……………………………………………….. 2. มุมระหวา่ งทศิ การเคลอ่ื นท่ีของเคร่อื งบนิ กบั หนา้ คล่นื กระแทก ……………………………………………….. 3. มุมยอดกรวยของคล่นื กระแทก ……………………………………………….. 4. ถ้าเคร่อื งบนิ บนิ สูงจากพนื้ ดนิ 10 กิโลเมตร ผู้ฟงั ทพี่ น้ื จะไดย้ ินเสียงเครอ่ื งบนิ เมอื่ เครอ่ื งบินอย่หู ่างผฟู้ งั เทา่ ใด ………………………………………………............ 5. ผฟู้ ังท่พี ื้นจะได้ยนิ เสียงเครื่องบินเม่ือเคร่ืองบินผ่านศีรษะไปแล้วก่ีวนิ าที …………………………………………

Facebook page : ฟิสกิ สโ์ กเอก บทที่ 10. เสียง 51 Ex2 ชายคนหน่ึงยืนอย่ใู ต้ทางบนิ ของเครอื่ งบิน ทบ่ี นิ เร็วกวา่ เสียงด้วยความเร็วคงทใ่ี นแนวระดบั เขาพบว่าเม่ือเคร่ืองบิน บนิ ผ่านศีรษะในแนวด่งิ ไปแลว้ นาน 8.0 s ก็ได้ยนิ เสยี งเครื่องบนิ และขณะนน้ั เขาวดั มมุ เงยของเคร่อื งบินเป็นมุม 370 ถา้ อัตราเร็วเสียงในอากาศสมา่ เสมอเป็น 330 m/s 1. อตั ราเร็วของเครอ่ื งบนิ มีค่าเทา่ ใด ……………………………………………….. 2. เคร่อื งบินบินดว้ ยเลขมคั เท่าใด ………………………………………………….. 3. มุมยอดกรวยของคลื่นกระแทก ………………………………………………..... 4. เครื่องบนิ บินสงู จากพนื้ เท่าใด …………………………………………………… 5. ทศิ ทางการเคลื่อนที่ของคล่นื กระแทกทามุมเท่าใดกบั ทิศการเคลอ่ื นที่ของเครือ่ งบนิ ……………………………… Ex3 เคร่อื งบนิ มีอัตราเร็ว 1.25 มัค จะทาให้มุมระหว่างหนา้ คลืน่ กระแทกกบั แนวการเคลอ่ื นท่ีของเครอ่ื งบินเป็นเทา่ ใด

ฟสิ ิกส์ ม.5 เล่ม 1 52 Ex4 เรอื ยนต์แล่นดว้ ยความเร็ว 20 เมตรต่อวนิ าที ในขณะทีค่ ล่ืนน้ามีอตั ราเรว็ 12 เมตรต่อวนิ าที ถ้าเรื่อแล่นขนานฝง่ั ทะเลสาบในแนวหา่ งฝง่ั 45 เมตร จงหา 1. มุมระหว่างทิศการเคลื่อนที่ของเรอื กบั ทิศการเคลื่อนที่ของหน้าคลืน่ กระแทกเปน็ เทา่ ใด .............................. 2. ถ้ามผี ู้สังเกตอยทู่ ี่ฝั่ง เรือแล่นผา่ นผูส้ ังเกตไปก่วี ินาที คล่นื จึงกระทบฝ่ัง ……………………………………. Ex5 ขณะทเ่ี ครื่องบนิ อยูส่ ูงจากพน้ื ดิน 10 km กาลังบนิ ตามแนวระดบั ดว้ ยอตั ราเรว็ 680 m/s ชายคนหนงึ่ อยู่ทีพ่ ื้นดินจะ ได้ยนิ เสียงของเครอื่ งบิน เม่ือเครือ่ งบินอยู่ห่างจากตวั เขาเทา่ ใด (กาหนด ความเร็วเสียงในอากาศเป็น 340 เมตร/วนิ าท)ี Ex6 จงพิจารณาข้อความตอ่ ไปนี้ (Ent38) ก. ความถ่ขี องเสียงทไี่ ด้ยนิ เปลยี่ นไปจากเดิม เมื่อผูฟ้ ังเคลื่อนทอ่ี อกจากต้นกาเนดิ เสียง ข. คลื่นกระแทกเกดิ เมื่อต้นกาเนิดเสยี งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก แตไ่ มเ่ กินความเรว็ ของเสยี ง ค. การเกิดคลนื่ ดา้ นหลังของเสาสะพานในน้าตามชายทะเลหรือในทะเลสาบ แสดงปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนของ คลืน่ ง. การบตี ส์ของเสยี งเกิดข้นึ เมือ่ คลื่นเสียงทงั้ สองคล่นื มีความถต่ี ่างกันมากกวา่ 10 เฮิรตซ์ ข้อความทีถ่ ูกตอ้ งคอื 1. ก ข และ ค 2. ข และ ค 3. ก และ ค 4. คาตอบเป็นอย่างอ่ืน

Facebook page : ฟิสิกสโ์ กเอก บทที่ 10. เสยี ง 53 การบา้ น 5 ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ 1. รถพยาบาลแลน่ ด้วยอัตราเร็ว 25 เมตร/วนิ าที ส่งเสียงไซเรนมคี วามถี่ 400 เฮิรตซ์ ถา้ อัตราเร็วเสียงในอากาศเป็น 350 เมตร/วินาที ความยาวคล่ืนเสยี งไซเรนหน้ารถพยาบาลเป็นเท่าใด (ตลุ า 46) 1. 76 cm 2. 81 cm 3. 87 cm 4. 94 cm 2. รถไฟเคลือ่ นเข้าสู่ชานชาลาด้วยอัตราเร็ว 10 m/s พรอ้ มเปดิ หวดู มคี วามถี่ 100 Hz รถยนต์คันหนึ่งกาลังวิ่งสวนทาง ดว้ ยอตั ราเร็ว 30 m/s จงหาความถท่ี ี่คนขับรถยนต์ไดย้ นิ (อตั ราเร็วเสยี งในอากาศ = 340 m/s) 3. ในการศกึ ษาปรากฏการณ์ดอปเพลอร์โดยใชถ้ าดคลื่น เมอ่ื นกั เรยี นจุ่มปลายดนิ สอทผ่ี ิวนา้ ดว้ ยจงั หวะสม่าเสมอพรอ้ ม ดว้ ยเคล่อื นปลายดนิ สอ ถา้ การทดลองของนกั เรยี นให้หน้าคล่ืนดงั รูป ขอ้ สรุปขอ้ ใดตอ่ ไปนีเ้ ป็นข้อที่ถูกตอ้ ง (ตุลา 44) 1. การทดลองมีการเคลอ่ื นปลายดนิ สอไปทางซ้ายดว้ ยอัตราเร็วเท่ากบั อตั ราเร็วของคลน่ื 2. การทดลองมกี ารเคลื่อนปลายดนิ สอไปทางขวาดว้ ยอตั ราเร็วเท่ากับอัตราเรว็ ของคล่ืน 3. การทดลองมกี ารเคลอ่ื นปลายดนิ สอไปทางซา้ ยดว้ ยอตั ราเร็วมากกวา่ อัตราเรว็ ของคล่ืน 4. การทดลองมีการเคลอ่ื นปลายดนิ สอไปทางขวาดว้ ยอัตราเร็วมากกวา่ อัตราเรว็ ของคลื่น 4. ชายคนหน่ึงเคาะส้อมเสียงซึง่ มีความถ่ี ƒ แล้วนาไปแกว่งเปน็ กลมในแนวระดับดังรูป ชายอีกคนหน่ึงซง่ึ นั่งนิ่งอยู่จะได้ ยนิ เสียงขณะท่ีสอ้ มเสียงอย่ใู นตาแหน่ง A B C และ D ดงั รปู ดว้ ยความถ่ี ƒA ƒB ƒC และ ƒD ตามลาดับ ขอ้ ตอ่ ไปนขี้ ้อใดถูกตอ้ ง (Ent40) B C A ผู้ฟงั 1. ƒA < ƒB = ƒD < ƒC D 2. ƒC < ƒB = ƒD < ƒA 3. ƒD < ƒA = ƒC < ƒB 4. ƒB < ƒA = ƒC < ƒD

ฟสิ ิกส์ ม.5 เลม่ 1 54 5. แหลง่ กาเนดิ เสยี งเคลอ่ื นที่เป็นเส้นตรงด้วยอัตราเรว็ 111 เท่าของความเร็วเสยี ง ผู้ฟังท่ียนื อยู่ด้านหน้าจะได้ยนิ เสียงมี ความถี่เปน็ ก่เี ทา่ ของความถขี่ องผฟู้ งั ทอ่ี ยู่ดา้ นหลัง 6. ชายคนหน่ึงยืนอยู่รมิ ทางรถไฟทางตรง ได้ยินเสียงหวูดรถไฟขณะแล่นเขา้ มาและแล่นผ่านไปดว้ ยอัตราเรว็ คงที่ มีความถ่ี เป็นอตั ราส่วน 10 ตอ่ 9 ถ้าอตั ราเร็วขอองเสียงในอากาศเป็น 380 m/s รถไฟแลน่ ด้วยอัตราเร็วเทา่ ใด 7. เครื่องบินความเร็วเหนอื เสียง บนิ ในแนวระดบั ผา่ นเหนอื ศีรษะชายผู้หนงึ่ เม่อื เขาได้ยนิ เสียงของคลน่ื กระแทก เขาจะ มองเห็นตัวเครื่องบินมมี ุมเงยจากพน้ื ดนิ 300 เครือ่ งบนิ มคี วามเร็วเทา่ ใดในหนว่ ยเมตร/วนิ าที ถ้าอตั ราเร็วเสียงเปน็ 345 เมตร/วนิ าที (ตลุ า 43)

Facebook page : ฟสิ ิกส์โกเอก บทท่ี 10. เสยี ง 55 8. เคร่อื งบนิ ไอพน่ บนิ ดว้ ยความเรว็ 2 มัค ผา่ นหวั ชายคนหนึ่งบนพืน้ ดิน ถ้าเครอ่ื งบนิ อยู่สงู จากพน้ื ดนิ 1200 เมตร หลงั จากเครือ่ งบินผ่านหัวชายคนนนั้ นานก่วี ินาที ชายคนนนั้ จึงจะไดย้ ินเสียง (v เสียง = 340 m/s ) 9. เครื่องบนิ บินด้วยความเร็ว 510 m/s ในแนวระดับเหนือพื้นดิน 6 km ในขณะทเ่ี สยี งมีอตั ราเรว็ ในอากาศ 340 m/s จงหาวา่ เม่อื คนที่พืน้ ดินไดย้ นิ เสียงน้ัน เครือ่ งบนิ อยู่ห่างจากคนนี้เท่าใด

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เลม่ 1 56

Facebook page : ฟิสกิ ส์โกเอก บทท่ี 10. เสียง 57

ฟสิ กิ ส์ ม.5 เลม่ 1 58