คำนำ ชดุ การสอนโดยใชก้ ลวธิ ีอภิปัญญา หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี 1 เร่ือง คลนื่ กล รายวชิ าฟิสิกส์เพิ่มเติม รหสั วิชา ว 32202 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 ประกอบดว้ ยชุดการสอนทั้งส้นิ 6 ชุดดงั นี้ ชุดที่ 1 การถา่ ยโอนพลงั งานของคลื่นกล ชดุ ท่ี 2 การซอ้ นทบั กนั ของคลน่ื และสมบัตกิ ารสะท้อนของคล่นื ชดุ ท่ี 3 สมบตั ิการหักเหของคลื่น ชดุ ที่ 4 สมบัตกิ ารเลี้ยวเบนและการแทรกสอดของคลน่ื ชุดท่ี 5 การสั่นพ้องและคลน่ื นิ่งในเส้นเชอื ก ชุดที่ 6 การสน่ั พ้องและคล่นื นง่ิ ของเสียง ชุดท่ี 5 การส่ันพ้องและคลื่นนิ่งในเสน้ เชอื กจัดทาขึ้นตามสาระ และมาตรฐานการเรียนรูก้ ลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หลักสูตรการศึกษาขั้นพ้ืนฐาน พุทธศักราช 2551 ผู้จัดทาได้จัดทาขึ้น เพื่อพัฒนาการเรียนรู้วิชาฟิสิกสโ์ ดยใช้กลวิธอี ภิปัญญาเพื่อพัฒนาผู้เรยี นให้สามารถเรียนรู้ได้อย่างเตม็ ศักยภาพ การจัดกิจกรรมการเรียนโดยใช้กลวิธีอภิปัญญา เพ่ือสร้างการตระหนักรู้ส่วนตัวในความคิด ของตนเอง และความสามารถทีจ่ ะประเมินและควบคมุ ความคิดของตนเอง ความสามารถของบุคคล ในการสร้างกระบวนการรับความรู้ เก็บความรู้ คัดเลือกความรู้มาใช้แก้ปัญญา คาดคะเนผลการ แก้ไขปัญหาที่อาจเป็นไปได้ และหาวิธีการแก้ปัญญาในทางอื่น ซึ่งจะเป็นการพัฒนาให้ผู้เรียนเรียนรู้ อยา่ งยงั่ ยืน ผจู้ ดั ทาขอขอบคุณ นายสดุ ใจ สวุ รรณหาญ ครชู านาญการพเิ ศษโรงเรยี นอานาจเจริญ ทไ่ี ดใ้ ห้ คาปรกึ ษาในการจดั ทาชุดการสอนโดยใช้กลวิธีอภิปญั ญา หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 เรอ่ื ง คล่ืนกล รายวชิ า ฟิสิกส์เพ่ิมเติม รหัสวิชา ว 32202 ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 5 ขอขอบคุณ นายสุพรรณ พันธ์สุวรรณ และ เพ่ือนครูโรงเรียนน้าปลีกศึกษา ท่ีได้ให้คาแนะนา และคอยกระตุ้นให้ผลงานออกมาถูกต้องตามหลัก วิชาการ ทัง้ ยงั ใหก้ าลังใจในการทางานมาโดยตลอด จึงขอขอบคณุ มา ณ โอกาสนี้ นายเถลิงศกั ด์ิ เถาวโ์ ท
สำรบญั หนำ้ คานา ก สารบญั ข คาชแ้ี จงสาหรบั ครู ค คาชีแ้ จงสาหรบั นกั เรยี น ง หนว่ ยการเรียนรู้ จ แบบทดสอบกอ่ นเรยี น 1 ชดุ ที่ 5 การสน่ั พ้องและคลื่นน่ิงในเส้นเชือก 6 7 แหล่งกาเนิดอาพันธ์ 7 คล่นื น่งิ 12 สรุปเน้อื หา 13 ตวั อยา่ งวธิ ีการแกป้ ัญหาตามแนวคิดอภปิ ญั ญา 22 แบบฝึกวธิ ีการแก้ปัญหาตามแนวคดิ อภิปัญญา 32 เฉลยแบบฝึกวิธีการแก้ปัญหาตามแนวคิดอภิปัญญา 41 แบบทดสอบหลังเรยี น 45 บรรณานุกรม 46 ภาคผนวก
คำช้ีแจงสำหรับครู เมอื่ ครูผูส้ อนนาชดุ การสอนโดยใช้กลวิธีอภิปัญญา หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 เรอ่ื ง คลน่ื กล รายวิชาฟิสิกส์เพม่ิ เติม รหัสวิชา ว 32202 ช้นั มธั ยมศึกษาปีท่ี 5 ชุดที่ 5 การสน่ั พอ้ งและคลนื่ นิง่ ในเสน้ เชือก มีข้อควรปฏบิ ตั ิดังนี้ 1. ครูผสู้ อนจะต้องศกึ ษารายละเอียดของชดุ การสอนทุกชดุ ดงั น้ี 1.1 ศกึ ษาแผนการจดั การเรียนร้ใู ห้ละเอยี ด 1.2 ศึกษาชดุ การสอน พรอ้ มท้งั ตรวจสอบอุปกรณป์ ระกอบกิจกรรมการเรียนรู้ 1.3 หากกิจกรรมใดเป็นกจิ กรรมการทดลอง ครูผ้สู อนจะต้องตรวจสอบ อปุ กรณ์ และทดลองทากิจกรรมการทดลองก่อนนาไปใช้จรงิ 2. บทบาทของคณุ ครูผ้ทู าการสอนด้วยชดุ การสอนโดยใช้กลวิธอี ภปิ ัญญา หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 เรื่อง คลนื่ กล รายวชิ าฟิสิกส์เพ่ิมเตมิ รหสั วชิ า ว 32202 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ชุดที่ 5 การสั่นพ้องและคลืน่ นงิ่ ในเส้นเชือก 2.1 จัดเตรียมเอกสารและอปุ กรณ์การสอนให้พร้อม 2.2 จดั เตรยี มชนั้ เรยี น ให้พร้อม ในกิจกรรมกลมุ่ ครูผสู้ อนจะต้องจัดกลมุ่ ผู้เรยี นกลุม่ ละ 6-7 คน พร้อมทั้งเตรียมอุปกรณ์ใหเ้ พียงพอ 2.3 ดาเนนิ การควบคมุ กจิ กรรมใหเ้ ป็นไปตามชุดการสอนโดยใช้กลวิธี อภปิ ญั ญา และตอ้ งควบคมุ เวลาให้เปน็ ไปตามท่ีกาหนด 2.4 ดาเนินการจัดกิจกรรมโดยคอยควบคุมดแู ล และให้ความช่วยเหลือผู้เรียน ใหส้ ามารถดาเนนิ กจิ กรรมตามคาชแี้ จงของชุดการสอนโดยเฉพาะใน กจิ กรรมทดสอบก่อนเรยี น และการทดสอบหลังเรียน ครูจะตอ้ งดาเนินการ ให้เป็นไปตามระเบียบการควบคมุ ห้องสอบโดยเคร่งครดั 3. ในชุดการสอนโดยใช้กลวธิ ีอภปิ ัญญา หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรอ่ื ง คลน่ื กล รายวชิ าฟสิ กิ สเ์ พ่มิ เติม รหัสวชิ า ว 32202 ชน้ั มธั ยมศึกษาปที ่ี 5 ชดุ ที่ 5 การ ส่นั พ้องและคลน่ื นงิ่ ในเสน้ เชอื ก ประกอบไปดว้ ย 1. แบบทดสอบกอ่ นเรียน 2. ศึกษาเนือ้ หา 3. สรุปเน้อื หา 4. ศึกษาตวั อย่างการแก้ปัญหา 5. ทาแบบฝกึ หัด 6. ทาแบบทดสอบหลงั เรียน
คำช้ีแจงสำหรบั นกั เรยี น การเรียนรู้ด้วยชดุ การสอนโดยใชก้ ลวธิ ีอภิปญั ญาหนว่ ยการ เรียนรู้ท่ี 1 เรื่อง คลื่นกล รายวชิ าฟิสิกส์เพ่มิ เติม รหสั วิชา ว 32202 ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี ชุดที่ 5 การสัน่ พอ้ งและ คลื่นนิ่งในเสน้ เชือกไปใช้ มขี อ้ ควรปฏบิ ตั ิดังน้ี 1. ทาแบบทดสอบกอ่ นเรียน ใชเ้ วลา 20 นาที 2. ศึกษาเนอื้ หา ใชเ้ วลา 20 นาที 3. สรปุ เนือ้ หา ใช้เวลา 15 นาที 4. ศกึ ษาตวั อย่างการแกป้ ัญหา ใชเ้ วลา 20 นาที 5. ทาแบบฝึกหัด ใช้เวลา 25 นาที 6. ทาแบบทดสอบหลงั เรียน ใช้เวลา 20 นาที ใหน้ ักเรียนทำกำรเรยี นรู้ ตำม ข้นั ตอน และเวลำที่กำหนด โดยเครง่ ครัดนะครับ
แบบทดสอบกอ่ นเรยี นชดุ กำรเรียนท่ี 5 วิชำ ฟิสกิ ส์ (ว 32202) ช้ันมธั ยมศึกษำปที ี่ 5 เวลำ 20 นำที คำชแ้ี จง ให้นักเรียนเลอื กคาตอบที่ถกู ต้องแลว้ ทาเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคาตอบ (10 คะแนน) 1. ลวดสายกตี ารซึง่ อยูระหวางจุดตรงึ 2 จดุ หางกัน 100 เซนติเมตร เมือ่ ดีดใหเสียงหลักท่ี ความถี่ 820 เฮิรตซ ความเร็วของคลน่ื ในสายลวดเปนเทาใด 1. ความเร็วเปน็ 100 เมตรตอ่ วินาที 2. ความเรว็ เปน็ 280 เมตรตอ่ วินาที 3. ความเรว็ เป็น 300 เมตรตอ่ วินาที 4. ความเร็วเป็น 1,640 เมตรต่อวินาที 5. ความเรว็ เปน็ 7,670 เมตรตอ่ วนิ าที 2. คลนื่ นงิ่ ในเสนเชอื กมีระยะระหวาง Node และ Antinode เทากับ 10 เซนตเิ มตร ถาคล่นื มคี วามเร็ว 200 เมตรตอ่ วินาที จงหาความถี่ของคลน่ื 1. ความถคี่ ลน่ื เป็น 200 เฮิรตซ์ 2. ความถี่คลน่ื เปน็ 300 เฮริ ตซ์ 3. ความถค่ี ล่นื เป็น 400 เฮริ ตซ์ 4. ความถ่ีคลื่นเป็น 500 เฮริ ตซ์ 5. ความถคี่ ลื่นเปน็ 600 เฮิรตซ์
3. เชอื กเส้นหน่ึงปลายขา้ งหนึง่ ถูกตรงึ แนน่ ปลายอีกข้างหน่ึงผูกตดิ กบั แหลง่ กาเนิดคลื่นที่ส่นั ด้วยความถี่ 50 เฮิรตซ์ ทาใหเ้ กดิ คล่นื นง่ิ ดังรปู ถ้าใชเ้ ชือกยาว 1.5 เมตร อัตราเร็วคลื่นใน เสน้ เชอื กเปน็ เทา่ ใด 1. อัตราเร็วคล่นื ในเสน้ เชือกเปน็ 20 เมตรต่อวินาที 2. อัตราเร็วคลนื่ ในเส้นเชือกเปน็ 30 เมตรตอ่ วินาที 3. อัตราเร็วคล่นื ในเสน้ เชอื กเป็น 40 เมตรต่อวินาที 4. อัตราเร็วคลน่ื ในเสน้ เชือกเป็น 50 เมตรต่อวนิ าที 5. อัตราเร็วคลน่ื ในเส้นเชอื กเปน็ 60 เมตรตอ่ วนิ าที 4. ลวดสายกตี ารซงึ่ อยูระหวางจุดตรึง 2 จดุ หางกัน 50 เซนติเมตร เม่อื ดดี ใหเสยี งหลักท่ี ความถ่ี 712 เฮิรตซ ความเรว็ ของคลนื่ ในสายลวดเปนเทาใด 1. ความเร็วเป็น 512 เมตรตอ่ วินาที 2. ความเร็วเปน็ 712 เมตรตอ่ วินาที 3. ความเรว็ เป็น 51,200 เมตรต่อวนิ าที 4. ความเร็วเป็น 71,200 เมตรตอ่ วนิ าที 5. ความเรว็ เปน็ 91,200 เมตรต่อวนิ าที 5. คลืน่ น่ิงเปนคล่นื ท่เี กิดจากการแทรกสอดกันของคล่ืนสองขบวนท่ีเหมือนกัน ทกุ ประการแต เคลือ่ นทส่ี วนทางกัน ถาคลนื่ นิ่งทีเ่ กดิ ขึน้ มตี าแหนงบัพและปฎบิ ัพอยูหางกนั 1.0 เมตร คล่ืนทม่ี าแทรกสอดกนั นจ้ี ะตองมีความยาวคลืน่ ก่เี มตร 1. ความยาวคลื่น 1.0 เมตร 2. ความยาวคล่ืน 2.5 เมตร 3. ความยาวคลื่น 3.0 เมตร 4. ความยาวคลนื่ 4.0 เมตร 5. ความยาวคลน่ื 6.0 เมตร
6. คล่ืนน่ิงในเสน้ เชือกทีย่ าว 100 เซนติเมตร มีจานวน 4 loop อัตราเร็วคลืน่ 30 เมตรต่อ วินาที จงหาวา่ ความถ่คี ลื่นเป็นกเ่ี ฮริ ตซ์ 1. ความถี่คลืน่ เป็น 20 เฮิรตซ์ 2. ความถค่ี ลน่ื เป็น 30 เฮริ ตซ์ 3. ความถค่ี ลน่ื เป็น 40 เฮิรตซ์ 4. ความถี่คลื่นเปน็ 50 เฮริ ตซ์ 5. ความถค่ี ลน่ื เปน็ 60 เฮริ ตซ์ 7. เชอื กเสน้ หน่งึ ยาว 1 เมตร ปลายขา้ งหนึ่งถูกตรงึ แน่น ปลายอีกข้างหน่งึ ตดิ กบั เครื่องสั่น ทสี่ น่ั ด้วยความถ่ี 100 เฮริ ตซ์ ถา้ เกิดคลนื่ นง่ิ มีปฏิบัพ 5 แห่ง อตั ราเรว็ ของคลื่นในเส้นเชือก เป็นเท่าใด 1. ความเร็วเปน็ 20 เมตรต่อวนิ าที 2. ความเรว็ เป็น 40 เมตรต่อวนิ าที 3. ความเรว็ เปน็ 100 เมตรตอ่ วินาที 4. ความเร็วเปน็ 200 เมตรตอ่ วินาที 5. ความเรว็ เปน็ 400 เมตรต่อวินาที 8. จากรปู เปนคล่ืนนง่ิ ในเสนเชอื กทีม่ ีปลายท้ังสองยึดแนนไว ถาเสนเชอื กยาว 120 เซนติเมตร และความเร็วคลื่นในเสนเชือกขณะนั้นเทากับ 2.4x102เมตรตอวนิ าที จงหาความถ่ีของคล่ืน 1. ความถ่คี ลน่ื เปน็ 200 เฮิรตซ์ 2. ความถี่คลน่ื เป็น 300 เฮริ ตซ์ 3. ความถคี่ ลนื่ เปน็ 400 เฮิรตซ์ 4. ความถค่ี ลื่นเปน็ 500 เฮริ ตซ์ 5. ความถค่ี ลน่ื เป็น 600 เฮิรตซ์
9. คลนื่ ต่อเนื่องในลวดสปรงิ มคี วามยาวคลน่ื 8 เซนตเิ มตร เคลอ่ื นทีไ่ ปยังปลายข้างหนงึ่ ซ่ึงยึด แน่นไว้ ถา้ ลวดสปริงยาว 20 เซนตเิ มตร จะเกิดคล่นื นงิ่ มีบัพก่บี ัพและมปี ฏบิ ัพก่ปี ฏบิ พั 1. 6 บัพและ 5 ปฏิบพั 2. 6 บพั และ 6 ปฏิบพั 3. 7 บพั และ 5 ปฏิบพั 4. 7 บพั และ 6 ปฏิบัพ 5. 8 บพั และ 7 ปฏบิ พั 10. คลน่ื นง่ิ ท่ีเกดิ บนเชอื กยาว 4 เมตร ขึงตงึ ท่ีปลายทัง้ สองขางมคี วามถ่ี 50 รอบ/วินาที ถาคล่นื มคี วามเร็ว 100 เมตร/วนิ าที จงหาจานวนปฎบิ ัพทง้ั หมดที่เกิดขึน้ บนเชือก 1. จานวน 1 ปฏิบัพ 2. จานวน 2 ปฏิบพั 3. จานวน 3 ปฏบิ ัพ 4. จานวน 4 ปฏบิ พั 5. จานวน 5 ปฏิบัพ
กระดำษคำตอบรำยวชิ ำฟิสกิ ส์ ช่อื ........................................................................ชนั้ ...............เลขท.ี่ .............. คำชีแ้ จง ใหน้ ักเรียนทาเครื่องหมาย X ลงในคาตอบทถ่ี กู ตอ้ งลงในชอ่ งว่างที่ กาหนดให้ (10 คะแนน) ก ขคง จ ก ขค ง จ ขอ้ A B C D E ข้อ A B C D E 1 234 5 1 234 5 16 27 38 49 5 10 คะแนนเต็ม คะแนนทไี่ ด้ 10 คะแนน
ชดุ กำรสอนโดยใชก้ ลวธิ ีอภิปัญญำ ชดุ ท่ี 5 กำรสั่นพอ้ งและคล่ืนนิง่ ในเส้นเชอื ก มำตรฐำน ว 5.1 มาตรฐาน ว 5.1 เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปล่ียนรูป พลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลังงานต่อชีวิตและ ส่ิงแวดล้อม มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งท่ีเรียนรู้และนาความรู้ไปใช้ ประโยชน์ มำตรฐำนกำรเรยี นรชู้ ่วงช้ัน ม.4-6 มำตรฐำนกำรเรยี นรู้ช่วงช้ัน ม.4-6 สารวจตรวจสอบ และอธบิ ายเกย่ี วกบั สมบัตขิ อง คลืน่ กล ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งความถี่และความยาวคล่ืน ผลกำรเรียนรู้ที่คำดหวงั (ปลำยทำง) 1. อธบิ ายการเกดิ คล่ืนน่งิ ของคลื่นผิวนา้ และคลืน่ นงิ่ ในเสน้ เชอื ก 2. อธบิ ายการสนั่ พ้องของคล่ืน ผลกำรเรียนร้ทู ี่คำดหวงั (นำทำง) 1. บอกความหมายของปรากฏการณ์การคล่นื น่งิ ของคลน่ื ผิวน้า และคลน่ื น่งิ ในเส้นเชือกได้ 2 นาความรู้เก่ยี วกับการคล่ืนน่ิงของคลน่ื ผิวน้า และคลนื่ น่ิงในเสน้ เชอื กไปแกป้ ัญหา สถานการณ์การที่กาหนดให้ได้ 3. บอกความหมายของปรากฏการณ์การการส่นั พ้องของคลน่ื ได้
แหล่งกำเนิดอำพนั ธ์ แหลง่ กำเนดิ อำพนั ธ์ เป็นแหล่งกาเนิดคล่ืนที่ให้คล่นื มีความถ่คี งที่ อัตราเรว็ และแอมพลจิ ูด คงท่ี และผลตา่ งของเฟสระหว่างจดุ คหู่ นึ่งบนคลืน่ คงที่ตลอด ในกรณที ่ีมแี หล่งกาเนดิ สองแหลง่ และเป็น แหล่งกาเนิดอาพันธ์จะหมายความวา่ แหล่งกาเนิดท้ังสองต้องให้คลื่นทีม่ คี วามถ่ีตรงกนั อัตราเร็วคล่ืน เทา่ กนั เฟสของคล่ืนไม่จาเป็นตอ้ งตรงกันแตต่ ้องต่างกนั คงที่เสมอ คลื่นนิง่ คล่ืนนง่ิ เกิดจากคลนื่ สองขบวนจากแหลง่ กาเนิดอาพันธซ์ ึ่งสวนกัน เช่น จากรูป 1 คลนื่ ก เคลือ่ นจาก ขวาไปซา้ ยคล่ืน ข เคล่ือนจากซ้ายไปขวา ท้งั คลนื่ ก และ ข ต่างเป็นคลน่ื จากแหล่งกาเนดิ อาพนั ธ์ t = 0 เปน็ ตอนเรม่ิ ต้น สมมติวา่ คลน่ื ก และ ข มีสันคล่ืนตรงกนั เมื่อรวมกนั แล้วจะ ได้คลื่น ค ซึง่ แอมพลจิ ูดสูงมาก t= 1 เป็นช่วงท่ผี า่ นจากตอนเร่มิ ตน้ ไปแลว้ 1 เท่าของคาบ (T=คาบ) จะเหน็ ว่า 44 คลน่ื ก และคลืน่ ข ต่างเคล่อื นไปจนสนั คลื่น ก ตรงกับท้องคลน่ื ของคล่นื ข จึงเกิดการแทรก สอดแบบหกั ลา้ งได้คลน่ื รวม ค มีแอมพลจิ ดู เปน็ ศนู ย์ รปู 1 แสดงการเกิดคล่นื นง่ิ
t = 1 เป็นเวลาขณะที่ผ่านตอนเรมิ่ ต้นไปแล้ว 1 เท่าของคาบ ปรากฎว่าคลนื่ ก 22 และ ข เคลอ่ื นที่จนกระท่ังสันคล่นื ตรงกนั และท้องคล่ืนตรงกันอีกครง้ั คลืน่ รวมจึงเกดิ จากการแทรก สอดแบบเสรมกัน จงึ ได้คลน่ื รวม ค มแี อมพลจิ ูดสงู มาก t = 3 เปน็ เวลาขณะท่ผี ่านตอนเริ่มตน้ ไปแล้ว 3 เทา่ ของคาบ ปรากฎว่าการแทรก 44 สอดของคลน่ื จะกลับไปเหมอื น t = 1 4 t = เปน็ เวลาขณะทีผ่ ่านตอนเริ่มต้นไปแลว้ 1 เทา่ ของคาบ ปรากฎว่าการแทรก สอดของคลน่ื จะกลบั ไปเหมือน t = 0 การแทรกสอดระหว่างคลื่น ก และ ข จะเป็นเชน่ นตี้ อ่ ไปเรอ่ื ยๆ ทาให้เราเหน็ คล่ืน น่ิงลกั ษณะดังรปู 1 ซ่งึ มีลกั ษณะสาคัญประกอบดว้ ย รปู 2 แสดงสว่ นประกอบของคลนื่ นงิ่ A = antinode หรือปฏบิ พั N = node หรอื บัพ A คลืน่ จะสนั่ อย่างแรงในแนวดิง่ ตลอดเวลาโดยไมเ่ คล่ือนทไ่ี ปซา้ ยหรือขวา N คลืน่ น่งิ จรงิ ๆ ไมเ่ คล่ือนไหวเลย แอมพลจิ ดู ของคลน่ื น่งิ เปน็ 2 เท่าของคลนื่ เดิม
ถานาเชอื กเสนหนึ่งมัดติดเสาใหแนนเสร็จแลวดงึ ใหตึงตอจากน้ันทาการสะบดั ใหเกดิ คลื่น ตอเนือ่ งพุงไปกระทบเสาคล่นื ทีเ่ ขาไปยอมสามารถจะสะทอนออกมาจากเสาไดและคลน่ื ท่ีออกมา น้จี ะเกดิ การแทรกสอดกบั คล่ืนที่ เขาไปทาใหเชอื กท่บี างจุดมีการสั่นขน้ึ ลง อยางแรง เราเรียกจุดบน เชอื กนีว้ า แนวปฎบิ ัพ (A) และ จะมีบางจุดบนเชอื กท่จี ะไมสนั่ ขนึ้ หรือลงเลย เราเรยี กจดุ นว้ี า แนวบัพ (N) รูป 3 แสดงระยะระหวา่ งสว่ นตา่ งๆของคล่นื นง่ิ 1. คล่นื นง่ิ จะเกดิ ไดก็ตอเมอ่ื มีคลืน่ 2 คลื่น ซ่งึ มีความถี่ ความยาวคลื่น อมั ปลิ จดู เทากัน แตวง่ิ สวน ทางกัน ระยะระหวางแนว A 2 อันทตี่ ิดกนั = 2 ระยะระหวางแนว N 2 อันที่ติดกนั = 2 ระยะระหวางแนว A กบั N อันทต่ี ิดกนั = 4 จำนวนแนว A = จำนวน Loop (n) = ������������ เม่อื L คอื ความยาวของเชือกทัง้ หมด (เมตร) คือ ความยาวคลน่ื (เมตร)
คลืน่ นิง่ จำกปลำยตรึงท้ังสองขำ้ ง (Two fixed end) รูป 3 แสดงคลนื่ นง่ิ จากปลายตรึงท้ังสองขา้ ง ท่มี า http://www.mwit.ac.th/index2.php คลน่ื นง่ิ จำกปลำยอิสระท้ังสองขำ้ ง (Two free end) รูป 4 แสดงคลืน่ นง่ิ จากปลายอสิ ระทั้งสองข้าง ทมี่ า http://www.mwit.ac.th/index2.php
คล่ืนนิง่ (Standing wave) รปู ท่ี 5 แสดงคลนื่ น่งิ จากปลายตรงึ ทั้งสองขา้ ง ท่ีมา http://www.mwit.ac.th/index2.php 1. = L ดงั นั้น = มี n = 1 เรียก 1st harmonic เขา้ ชมเนือ้ หา การทดลองเร่อื งคล่นื เพ่มิ เตมิ ท่เี ว็บไซต์ 2. = L ดงั น้ัน มี n = 2 เรยี ก 2nd harmonic ฟิสกิ สน์ า้ ปลีก เขา้ เว็บไซตโ์ ดยตรงไดท้ ่ี https://sites.google.com/site/physicsnampreek1/ 3. = L ดังนน้ั มี n = 3 เรยี ก 3rd harmonic เขยี นเป็นความสมั พันธ์ได้วา่ เมอ่ื n = 1,2,3,... โดย n คอื จานวน loop หรือ Antinode L คอื ความยาวเชอื ก (หรอื ลวด) จานวน Node = จานวน loop + 1 หาความถี่ไดจ้ าก เม่ือ n = 1,2,3,...
สรปุ เน้อื หา
เขา้ ชมเนือ้ หา การทดลองเร่อื งคล่ืนเพ่มิ เตมิ ท่ีเวบ็ ไซตฟ์ ิสิกส์ นา้ ปลีก เขา้ เว็บไซตโ์ ดยตรงไดท้ ่ี https://sites.google.com/site/physicsnampreek1/
ตัวอยำ่ ง วธิ กี ำรแก้ปัญหำตำมแนวคดิ อภิปญั ญำ อภปิ ญั ญำคอื กำรตระหนักร้สู ่วนตัวในควำมคดิ ของตนเอง และ ควำมสำมำรถท่จี ะประเมิน และควบคมุ ควำมคิดของ สู้ ตนเอง ควำมสำมำรถของบุคคลในกำรสร้ำงกระบวนกำร สู้ รบั ควำมรู้ เก็บควำมรู้ คัดเลือกควำมรู้มำใช้แก้ปัญหำ คำดคะเนผลกำรแก้ไขปัญหำท่อี ำจเปน็ ไปได้ และหำ วิธีกำรแก้ปัญหำในทำงอ่ืน ขน้ั ตอนกำรแก้ปัญหำตำมกลวธิ อี ภิปญั ญำ ขั้นวำงแผน 1. วเิ คราะห์โจทย์ 2. เลอื กสตู รทใี่ ช้ในการ แกป้ ัญหา 3. เรียงลาดับขั้นตอนการแก้ปญั หา ข้นั กำรกำกับควบคมุ 1. เปา้ หมายในการแก้ปญั หา 2. ปฏบิ ตั กิ ารแก้ปัญหาตามขนั้ ตอนท่ีเลอื กไว้ ขั้นกำรประเมิน 1. แสดงคาตอบของปัญหา 2. ตรวจสอบคาตอบ 3. ตรวจสอบการวางแผน และการปฏิบตั กิ ารแก้ปญั หา แนวคิดอภิปญั ญำจะช่วยให้นกั เรยี นแกป้ ญั หำโจทยฟ์ ิสิกสไ์ ด้อย่ำง ง่ำยดำยครบั เรำมำลองดูตัวอย่ำงในกำรแก้ปัญหำกันเลยดีกวำ่
วิธกี ำรแก้ปญั หำตำมแนวคดิ อภปิ ญั ญำ โจทย์ 1 จำกรปู เปนคลื่นนงิ่ ในเสนเชอื กท่ีมปี ลำยทงั้ สองยึดแนนไวถำเสนเชอื กยำว 90 เซนติเมตร และควำมเร็วคล่ืนในเสนเชือกขณะน้นั เทำกับ 2.4x102 จงหำควำมถี่ของคลนื่ ทำตำมขนั้ ตอน ขนั้ วำงแผน นะครับ 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สิง่ ทโี่ จทย์บอก เชอื กยาว(L)= 90 เซนตเิ มตร, ความเรว็ คลนื่ (V) 2.4x102 เมตรตอ่ วนิ าที ส่ิงท่โี จทย์ถำม จงหาความถี่ของคลื่น(F)=? 2. เลอื กสตู รทีใ่ ชใ้ นกำรแกป้ ัญหำ n = 2������ เม่ือ = 1,2,3,...และ ������ = ������ ������ 3. เรยี งลำดับข้ันตอนกำรแก้ปัญหำ 3.1 แทนค่าตวั แปรทโ่ี จทยบ์ อก เชือกยาว(L)= 90 เซนตเิ มตร, ความเรว็ คล่นื (V) 2.4x102 เมตรตอ่ วินาที ลงในสูตร ท่เี ลือกไว้ v = f 3.2 แก้สมการหาคาตอบ ขน้ั กำรกำกับควบคมุ เปำ้ หมำยในกำรแกป้ ัญหำที่ตอ้ งคำนงึ ถงึ เสมอ คือ = 2������ เมื่อ n = 1,2,3,...และ ������ = ������ ������ ปฏบิ ัตติ ำมกำรแก้ปัญหำตำมข้ันตอนที่เลือกไว้
ขน้ั กำรประเมนิ 1. คำตอบของปญั หำ คอื ควำมยำวคลื่นเท่ำกับ 0.6 เมตร, = 0.6 ������ 2. นำคำตอบที่ได้มำตรวจสอบ คำตอบท่ีได้ตรวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ คือ = 2������ เม่ือ n = 1,2,3,... ������ และ ������ = ������ 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏิบัตกิ ำรแก้ปญั หำมีควำมเหมำะสมหรือไม่ มี วิธกี ำรวเิ ครำะห์อยำ่ งไร เป็นขั้นตอนทถี่ ูกต้องเหมาะสม เพราะ สามารถนามาแก้ปัญหาไดจ้ ริง และได้ คาตอบที่ถูกต้อง วธิ กี ำรแก้ปญั หำตำมแนวคิดอภิปัญญำ โจทย์ 2 คลื่นนงิ่ ในเสน้ เชือกทยี่ ำว 60 เซนตเิ มตร มีจำนวน 3 loop อัตรำเร็วคลน่ื 20 เมตรต่อวนิ ำที จงหำว่ำควำมถค่ี ล่นื เปน็ ก่เี ฮิรตซ์ ทาตามขนั้ ตอนข้ันวางแผน 1. วเิ คราะหโ์ จทย์ 2. เลือกสูตรทใี่ ช้ในการแก้ปัญหา 3. เรียงลาดับ ขัน้ ตอนการแก้ปัญหา
ขัน้ วำงแผน 1. วิเครำะห์โจทย์ สง่ิ ทโ่ี จทย์บอก คลน่ื นง่ิ ในเส้นเชือกทย่ี าว 60 เซนติเมตร(L=60 cm) มีจานวน 3 loop(n=3) อัตราเรว็ คล่นื 20 เมตรตอ่ วนิ าที(v=20m/s) สง่ิ ท่โี จทย์ถำม จงหาว่าความถคี่ ลน่ื เป็นกี่เฮริ ตซ์ f = ? Hz 2. เลอื กสูตรทใี่ ชใ้ นกำรแกป้ ญั หำ 3. เรียงลำดับขน้ั ตอนกำรแกป้ ญั หำ 3.1 แทนค่าตัวแปรที่โจทยบ์ อก หาความถี่ 3.2 แกส้ มการหาคาตอบ ขนั้ กำรกำกับควบคมุ ปฏิบัตติ ำมกำรแกป้ ญั หำตำมข้นั ตอนที่เลอื กไว้ จากโจทย์ L = 60 cm = 0.6 m เป้ำหมำยในกำรแกป้ ญั หำ n = 3 loop ทต่ี อ้ งคำนงึ ถึงเสมอ คอื v = 20 m/s จงหาวา่ ความถี่คลืน่ เป็นกเี่ ฮริ ตซ์ f =? f = ? Hz จาก จำก f = 50 Hz ควำมถีข่ องคล่ืนมีค่ำเท่ำกบั 50 เฮิรตซ์
ขน้ั กำรประเมิน 1. คำตอบของปญั หำ คอื ควำมถีข่ องคลน่ื มคี ำ่ เท่ำกบั 50 เฮริ ตซ์ 2. นำคำตอบท่ีไดม้ ำตรวจสอบ คำตอบทไ่ี ดต้ รวจสอบควำมเหมำะสม จาก เพรำะ f = 50 Hz เรำสำมำรถหำสมกำรควำมถ่ี จาก 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏบิ ตั ิกำรแก้ปญั หำมีควำมเหมำะสมหรอื ไม่ มวี ธิ ีกำรวิเครำะห์อย่ำงไร เป็นขั้นตอนทถ่ี ูกตอ้ งเหมาะสม เพราะ สามารถนามาแก้ปัญหาได้จริง และได้คาตอบทถ่ี ูกต้อง วิธกี ำรแกป้ ัญหำตำมแนวคิดอภิปญั ญำ โจทย์ 3 เชือกเส้นหน่ึงยาว 1 เมตร ปลายข้างหนึ่งถูกตรึงแน่น ปลายอีกข้างหนึ่งติดกับเคร่ืองส่ัน ที่ส่ันด้วยความถ่ี 50 เฮิรตซ์ ถ้าเกิดคลื่นน่ิงมีปฏิบัพ 5 แห่ง อัตราเร็วของคล่ืนในเส้นเชือกเป็น เท่าใด
ข้ันวำงแผน 1. วเิ ครำะห์โจทย์ สงิ่ ทโี่ จทย์บอก คอื L = 1 m , f = 50 Hz n=5, v=? ส่ิงที่โจทย์ถาม คือ v = ? อัตราเร็วของคล่ืนในเส้นเชือกเป็นเท่าใด 2. เลอื กสูตร/นยิ ำมที่ใช้ในกำรแก้ปญั หำ ������������ ������ = 2������ 3. เรยี งลำดบั ขน้ั ตอนกำรแก้ปญั หำ 3.1 ตรวจสอบส่ิงท่โี จทยใ์ ห้ 3.2 ทาความเขา้ ใจสง่ิ ที่โจทย์ถาม 3.3 อา่ นนยิ ามให้เขา้ ใจ 3.4 สรา้ งรูปทาความเขา้ ใจ 3.5 เทยี บนยิ ามหาคาตอบ ขนั้ กำรกำกบั ควบคุม เปำ้ หมำยในกำรแกป้ ัญหำท่ีตอ้ งคำนงึ ถึงเสมอ คือ v = ? อัตราเร็วของคล่ืนในเส้นเชือกเป็นเท่าใด เลือกสูตร/นิยามที่ใช้ในการแก้ปัญหา ������������ ������ = 2������ โดย n คือจานวน loop หรือ Antinode L คือความยาวเชือก (หรือลวด) เขา้ ใจแนวคิด อภิปญั ญา รับรองสามารถแก้โจทย์ ฟิสิกสไ์ ดแ้ น่นอนครบั
ขั้นกำรกำกับควบคุม ปฏิบตั ิตำมกำรแก้ปญั หำตำมขั้นตอนทเ่ี ลือกไว้ 1 ตรวจสอบสิ่งท่ีโจทยใ์ ห้ จำกโจทย์ L = 1 m , f = 50 Hz n=5, v=? 2 ทำควำมเขำ้ ใจสิ่งทโี่ จทย์ถำม 3 อ่ำนนยิ ำม v = ? อัตราเร็วของคล่ืนในเส้นเชือกเป็นเท่าใด เลือกสูตร/นิยามที่ใช้ในการแก้ปัญหา ������������ ������ = 2������ โดย n คือจานวน loop หรือ Antinode L คือความยาวเชือก (หรือลวด) จำกโจทย์ L = 1 m , f = 50 Hz n=5, v=? จาก อัตรำเร็วของคล่นื ในเสน้ เชอื กมีคำ่ เทำ่ กบั 20 เมตร/วนิ ำที
ข้ันกำรประเมิน 1. คำตอบของปัญหำ คอื อตั รำเร็วของคลื่นในเสน้ เชือกมคี ่ำเท่ำกบั 20 เมตร/วนิ ำที 2. นำคำตอบทไี่ ดม้ ำตรวจสอบ คำตอบท่ไี ด้ตรวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ เป็นจรงิ ตำมนิยำม อตั รำเรว็ ของคล่นื ในเสน้ เชอื กมคี ่ำเท่ำกบั อัตรำเร็วของคลื่นในเสน้ เชอื กมคี ำ่ 20 เมตร/วินำที เทำ่ กับ 20 เมตร/วนิ ำที 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำร ������������ ปฏบิ ัตกิ ำรแกป้ ญั หำมีควำมเหมำะสมหรือไม่ ������ = 2������ มีวิธกี ำรวเิ ครำะห์อยำ่ งไร โดย n คือจานวน loop หรือ Antinode เปน็ ข้นั ตอนที่ถูกตอ้ งเหมาะสม L คือความยาวเชือก (หรือลวด) เพราะ สามารถนามาแก้ปัญหาไดจ้ รงิ และได้ คาตอบทถ่ี ูกต้อง เนน้ กำรทำงำนตำมขั้นตอนแนวคิด อภปิ ญั ญำไม่เกนิ 5ตวั อย่ำง รบั รอง สำมำรถแก้โจทย์ฟสิ กิ ส์ไดแ้ นน่ อน
แบบฝึกหัดโดยใช้กลวธิ อี ภปิ ญั ญำ มีเกณฑใ์ นกำรประเมนิ วธิ กี ำรแกป้ ัญหำตำมแนวคิดอภิปัญญำดังน้ี อภิปญั ญำคือ กำรตระหนักรู้ส่วนตัวในควำมคิดของตนเอง และควำมสำมำรถที่จะประเมิน และควบคุมควำมคิด ของตนเอง ควำมสำมำรถของบุคคลในกำรสร้ำง กระบวนกำรรับควำมรู้ เก็บควำมรู้ คัดเลือกควำมรู้มำ ใช้แกป้ ัญหำ คำดคะเนผลกำรแก้ไขปญั หำท่ีอำจเป็นไปได้ และ หำวิธีกำรแก้ปัญหำในทำงอ่ืน ข้ันตอนกำรแก้ปญั หำตำมกลวธิ อี ภิปญั ญำ ขัน้ วำงแผน 1. วิเคราะห์โจทย์ 2. เลือกสูตรทใ่ี ช้ในการ แกป้ ัญหา 3. เรยี งลาดับข้ันตอนการแก้ปัญหา ข้นั กำรกำกบั ควบคมุ 1. เปา้ หมายในการแกป้ ญั หา 2. ปฏิบตั ิการแกป้ ัญหาตามข้ันตอนทีเ่ ลอื กไว้ ขน้ั กำรประเมนิ 1. แสดงคาตอบของปัญหา 2. ตรวจสอบคาตอบ 3. ตรวจสอบการวางแผน และการปฏิบตั ิการแก้ปัญหา แนวคิดอภปิ ัญญำจะช่วยให้นกั เรียนแกป้ ัญหำโจทยฟ์ สิ กิ ส์ได้อย่ำง งำ่ ยดำยครับ เรำมำลองดูตัวอย่ำงในกำรแก้ปญั หำกนั เลยดกี ว่ำ
เกณฑ์ในกำรประเมินวิธีกำรแก้ปญั หำตำมแนวคดิ อภิปัญญำ ขั้นตอน รำยกำรประเมิน ระดับ คณุ ภำพ 1. วเิ คราะหโ์ จทย์ ไมม่ ีการวเิ คราะห์โจทย์ ระบสุ ิ่งท่ีโจทยบ์ อกถูกตอ้ ง 0 2. เลอื กสตู รทใ่ี ช้ในการ ระบุสิ่งทีโ่ จทย์บอก ระบสุ ่งิ ที่โจทยถ์ ามถกู ตอ้ ง 1 ระบุสงิ่ ท่ีโจทยบ์ อก ระบุสงิ่ ท่โี จทยถ์ าม และสญั ลกั ษณถ์ กู ตอ้ ง 2 ข้นั กำร แกป้ ญั หา ไมเ่ ลือกสูตรทีใ่ ช้ หรอื เลือกสูตรผิด 3 วำงแผน เลอื กสูตรทใ่ี ช้ไดถ้ ูกต้องบางส่วน 0 เลอื กสูตรที่ใชไ้ ด้ถูกตอ้ ง แตเ่ ขียนสญั ลักษณ์ไม่ครบหรอื ไม่ถูก 1 3. เรยี งลาดบั ขนั้ ตอน เลือกสตู รทีใ่ ช้ไดถ้ ูกต้องและเขยี นสญั ลักษณ์ถูกตอ้ ง 2 การแก้ปัญหา ไมม่ กี ารลาดบั ขน้ั ตอนการแกป้ ญั หา 3 มีการลาดบั ข้นั ตอนการแก้ปญั หาแตไ่ ม่ครบ หรอื ถูกตอ้ งบางส่วน 0 ข้นั กำร 1. เปา้ หมายในการ มกี ารลาดบั ข้นั ตอนการแก้ปญั หาถูกต้องบางสว่ นแต่ยงั ไม่ละเอียด 1 กำกับ แก้ปัญหา มกี ารลาดับขนั้ ตอนการแกป้ ัญหาครบหรอื ถูกตอ้ งครบถ้วนแบบละเอียด 2 ควบคุม ไมม่ กี ารกาหนดเปา้ หมายการแก้ปญั หา หรือกาหนดเปา้ หมายผดิ 3 2. ปฏบิ ัติการแก้ปญั หา มีการกาหนดเป้าหมายการแกป้ ญั หาแตไ่ ม่สมบรู ณ์ 0 ตามขนั้ ตอนท่เี ลอื กไว้ มีการกาหนดเปา้ หมายการแกป้ ัญหาถกู ต้องแตย่ งั ไมค่ รบรายละเอยี ด 1 มีการกาหนดเป้าหมายการแกป้ ัญหาถกู ตอ้ งชดั เจน ครบรายละเอียด 2 1. แสดงคาตอบของ ไม่มีการแก้ปัญหา 3 ปัญหา มีการแก้ปญั หา แต่คานวณไม่ถกู ตอ้ ง 0 มีการแก้ปญั หาได้ถูกตอ้ ง คานวณถกู ตอ้ ง แตไ่ ม่สมบูรณ์ เชน่ หนว่ ยผดิ 1 ข้นั กำร 2. ตรวจสอบคาตอบ มกี ารแก้ปญั หาไดถ้ กู ตอ้ ง มกี ารคานวณถูกต้อง และสมบูรณ์ 2 ประเมนิ ไมม่ ีการแสดงคาตอบ 3 มกี ารแสดงคาตอบถกู ตอ้ งแต่ขาดการระบุเป้าหมายของโจทย์ 0 3. ตรวจสอบการ มกี ารแสดงคาตอบถูกตอ้ งและมกี ารระบเุ ป้าหมายของโจทย์แต่ไม่มหี น่วย 1 วางแผน และการ มกี ารแสดงคาตอบถูกตอ้ งและมีการระบุเป้าหมายของโจทยม์ ีหนว่ ยชัดเจน 2 ปฏบิ ัตกิ ารแกป้ ญั หา ไม่มีการตรวจคาตอบ 3 มีการตรวจคาตอบ แต่ไมม่ ีการแสดงเหตุผล 0 มีการตรวจคาตอบ มกี ารแสดงเหตุผลแตย่ งั ไม่สมบรู ณ์ 1 มีการตรวจคาตอบ มีการแสดงเหตุผลไดส้ มบูรณ์ 2 ไมม่ ีการตรวจสอบ 3 มกี ารตรวจสอบการวางแผน และการปฏบิ ตั ิการแต่ไม่มกี ารวิเคราะห์ 0 1 มกี ารตรวจสอบการวางแผน และการปฏบิ ตั กิ ารและมกี ารวิเคราะห์แต่ยังไมส่ มบรู ณ์ 2 3 มกี ารตรวจสอบการวางแผน และการปฏิบัติการ และมกี ารวเิ คราะห์ท่ีสมบรู ณ์ 24 คะแนนรวม
แบบฝึกวิธกี ำรแก้ปัญหำตำมแนวคิดอภปิ ญั ญำ โจทย์ 1 คลนื่ นิ่งท่เี กิดบนเชอื กยำว 4 เมตร ขึงตงึ ท่ปี ลำยทัง้ สองขำงมคี วำมถ่ี 100 รอบ/วินำที ถำคล่ืนมคี วำมเรว็ 200 เมตร/วนิ ำที จงหำจำนวนปฎิบัพทง้ั หมด ทเี่ กิดขน้ึ บนเชือก ลงมอื ทำตำม ข้นั วำงแผน ขน้ั ตอนนะ ครบั 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สิง่ ทีโ่ จทย์บอก สงิ่ ท่โี จทย์ถำม 2. เลอื กสตู รท่ใี ช้ในกำรแก้ปญั หำ 3. เรียงลำดบั ขั้นตอนกำรแก้ปัญหำ
ข้ันกำรกำกบั ควบคุม เปำ้ หมำยในกำรแกป้ ญั หำที่ต้องคำนึงถึงเสมอ คือ ปฏบิ ัติตำมกำรแก้ปัญหำตำมขนั้ ตอนท่เี ลือกไว้ 1. คำตอบของปญั หำ คือ ขน้ั กำรประเมิน 2. นำคำตอบที่ไดม้ ำตรวจสอบ คำตอบที่ได้ตรวจสอบ ควำมเหมำะสมเพรำะ 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏบิ ตั ิกำรแก้ปัญหำมคี วำมเหมำะสมหรือไม่ มี วิธีกำรวเิ ครำะห์อย่ำงไร
แบบฝกึ วธิ ีกำรแกป้ ัญหำตำมแนวคดิ อภิปัญญำ โจทย์ 2 ลวดสำยกีตำรซง่ึ อยรู ะหวำงจุดตรึง 2 จดุ หำงกัน 40 เซนตเิ มตร เมอื่ ดดี ให เสยี ง หลกั ที่ควำมถ่ี 512 เฮริ ตซ ควำมเรว็ ของคลืน่ ในสำยลวดเปนเทำใด ขน้ั วำงแผน 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สงิ่ ทโี่ จทย์บอก สิง่ ทีโ่ จทยถ์ าม 2. เลือกสตู รที่ใช้ในกำรแกป้ ัญหำ 3. เรยี งลำดบั ขนั้ ตอนกำรแก้ปัญหำ
ขนั้ กำรกำกบั ควบคุม เป้ำหมำยในกำรแก้ปญั หำท่ีต้องคำนงึ ถงึ เสมอ คือ ปฏิบัติตำมกำรแก้ปัญหำตำมขนั้ ตอนท่เี ลอื กไว้ ตัง้ ใจทำดว้ ยตนเองนะครับ แนวคดิ อภิปัญญำเนน้ กำรสร้ำงแนวคิดด้วย ตนเอง เร่มิ ต้นอำจชำ้ หน่อยแตจ่ ะอยูถ่ ำวร
1. คำตอบของปญั หำ คอื ข้นั กำรประเมิน 2. นำคำตอบที่ได้มำตรวจสอบ คำตอบท่ไี ดต้ รวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏบิ ัติกำรแกป้ ัญหำมีควำมเหมำะสมหรอื ไม่ มวี ิธกี ำร วิเครำะห์อยำ่ งไร
แบบฝึกวธิ กี ำรแกป้ ัญหำตำมแนวคิดอภปิ ัญญำ โจทย์ 3 คลื่นนงิ่ เปนคลนื่ ทีเ่ กิดจำกกำรแทรกสอดกันของคล่ืนสองขบวนทเ่ี หมือนกัน ทกุ ประกำร แตเคลื่อนท่สี วนทำงกัน ถำคล่ืนน่งิ ทีเ่ กิดขึ้น มีตำแหนงบัพและปฎิบัพอยูหำงกนั 1.0 เมตร คล่ืนที่มำแทรกสอดกนั น้ีจะตองมีควำมยำวคล่นื กีเ่ มตร ขั้นวำงแผน 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สงิ่ ที่โจทย์บอก ส่ิงท่ีโจทย์ถำม 2. เลือกสตู รทใ่ี ช้ในกำรแก้ปญั หำ 3. เรียงลำดบั ข้นั ตอนกำรแก้ปัญหำ
ขน้ั กำรกำกบั ควบคมุ เป้ำหมำยในกำรแก้ปญั หำท่ีต้องคำนึงถงึ เสมอ คือ ปฏบิ ตั ิตำมกำรแกป้ ญั หำตำมข้นั ตอนท่เี ลือกไว้ ทำเองนะ คนเรำถงึ แม้โง่ งมนัก กด็ ี ครับ แตว่ ำ่ จิตซ่อื ตรง เทยี่ งแท้ มำขอพ่งึ บุญจัก รบั ก็ ควรแล ฉลำดแตโ่ กงน้นั แล้ว อยำ่ เลย...
1. คำตอบของปญั หำ คอื ข้นั กำรประเมนิ 2. นำคำตอบทีไ่ ด้มำตรวจสอบ คำตอบทไี่ ดต้ รวจสอบ ควำมเหมำะสมเพรำะ คำตอบที่ไดต้ รวจสอบ ควำมเหมำะสมเพรำะ 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏบิ ตั กิ ำรแก้ปัญหำมีควำมเหมำะสมหรือไม่ มวี ธิ กี ำร วิเครำะห์อย่ำงไร เขา้ ชมเนือ้ หา การทดลองเร่อื งคล่ืนเพ่มิ เตมิ ท่ีเว็บไซตฟ์ ิสิกส์ นา้ ปลีก เขา้ เว็บไซตโ์ ดยตรงไดท้ ่ี https://sites.google.com/site/physicsnampreek1/
นักเรยี นจงพยายามทาด้วยตนเองกอ่ นนะครับ เพราะ การจัดกจิ กรรมการเรียนโดยใช้กลวธิ อี ภิปัญญา เพือ่ สรา้ งการ ตระหนักรู้ส่วนตัวในความคดิ ของตนเอง และความสามารถท่จี ะ ประเมิน และควบคมุ ความคดิ ของตนเอง ความสามารถของ บุคคลในการสรา้ งกระบวนการรับความรู้ เกบ็ ความรู้ คัดเลือก ความรมู้ าใช้แก้ปัญหา คาดคะเนผลการแก้ไขปญั หาทอี่ าจเป็นไป ได้ และหาวิธีการแกป้ ัญหาในทางอนื่ ซึ่งจะเป็นการพฒั นาให้ ผู้เรียนเรยี นรูอ้ ยา่ งยงั่ ยนื
เฉลยแบบฝกึ หัดโดยใชก้ ลวิธอี ภิปญั ญำ มเี กณฑใ์ นกำรประเมนิ วิธกี ำรแกป้ ัญหำตำมแนวคดิ อภิปญั ญำดงั น้ี อภปิ ัญญำคือ กำรตระหนักรู้ส่วนตัวในควำมคิดของตนเอง และควำมสำมำรถที่จะประเมิน และควบคุมควำมคิด ของตนเอง ควำมสำมำรถของบุคคลในกำรสร้ำง กระบวนกำรรับควำมรู้ เก็บควำมรู้ คัดเลือกควำมรู้มำ ใชแ้ กป้ ญั หำ คำดคะเนผลกำรแก้ไขปัญหำทอ่ี ำจเปน็ ไปได้ และ หำวธิ กี ำรแก้ปญั หำในทำงอน่ื ข้ันตอนกำรแก้ปัญหำตำมกลวิธอี ภิปัญญำ ขั้นวำงแผน 1. วเิ คราะห์โจทย์ 2. เลอื กสูตรท่ใี ช้ในการ แกป้ ัญหา 3. เรียงลาดบั ข้ันตอนการแกป้ ัญหา ข้ันกำรกำกับควบคมุ 1. เป้าหมายในการแก้ปัญหา 2. ปฏิบัติการแกป้ ัญหาตามขนั้ ตอนท่ีเลือกไว้ ข้ันกำรประเมิน 1. แสดงคาตอบของปญั หา 2. ตรวจสอบคาตอบ 3. ตรวจสอบการวางแผน และการปฏิบัตกิ ารแกป้ ัญหา แนวคดิ อภปิ ัญญำจะช่วยให้นกั เรยี นแก้ปัญหำโจทย์ฟิสกิ สไ์ ด้อย่ำง ง่ำยดำยครบั เรำมำลองดตู ัวอย่ำงในกำรแกป้ ญั หำกนั เลยดกี วำ่
แบบฝึกวิธีกำรแก้ปญั หำตำมแนวคดิ อภปิ ัญญำ โจทย์ 1 คลืน่ น่งิ ที่เกดิ บนเชอื กยำว 4 เมตร ขงึ ตงึ ทป่ี ลำยทง้ั สองขำงมคี วำมถี่ 100 รอบ/วนิ ำที ถำคล่ืนมีควำมเรว็ 200 เมตร/วินำที จงหำจำนวนปฎิบัพทง้ั หมดที่เกิดขน้ึ บนเชือก ลงมือทำตำม ข้นั วำงแผน ข้ันตอนนะ 1. วิเครำะห์โจทย์ ครบั ส่งิ ทโ่ี จทย์บอก คลื่นน่ิงท่เี กดิ บนเชอื กยาว 4 เมตร(L=4m) ขงึ ตงึ ทป่ี ลายท้ังสองขางมคี วามถ่ี 100 รอบ/วินาที(F) ถาคลื่นมี ความเร็ว 200 เมตร/วินาที สิง่ ท่โี จทย์ถำม จงหาจานวนปฎิบพั ท้งั หมดทเี่ กิดข้ึนบนเชือก 2. เลอื กสตู รท่ใี ช้ในกำรแกป้ ัญหำ 3. เรียงลำดบั ขน้ั ตอนกำรแกป้ ญั หำ กบั n = ������������ 3.1 แทนคำ่ ตัวแปรที่โจทย์บอก ลงในสูตร ทีเ่ ลอื กไว้ 3.2 แกส้ มกำรหำคำตอบ ขน้ั กำรกำกบั ควบคมุ เป้ำหมำยในกำรแก้ปญั หำที่ตอ้ งคำนงึ ถึงเสมอ คือ จงหาจานวนปฎิบัพทั้งหมดที่เกิดขึ้นบนเชือก ปฏิบัตติ ำมกำรแกป้ ญั หำตำม ปฏิบตั ติ ำมกำรแกป้ ัญหำตำม ข้ันตอนที่เลือกไว้ ขั้นตอนท่เี ลือกไว้
ขั้นกำรประเมิน 1. คำตอบของปญั หำ คอื จานวนปฎบิ พั ทัง้ หมดท่ีเกดิ ข้ึนบนเชอื กจานวน 4 ครง้ั 2. นำคำตอบทไ่ี ด้มำตรวจสอบ คำตอบทีไ่ ดต้ รวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏิบตั ิกำร แก้ปญั หำมีควำมเหมำะสมหรือไม่ มีวธิ กี ำร จำนวนปฎบิ ัพท้งั หมดที่ วเิ ครำะห์อย่ำงไร เกดิ ข้นึ บนเชอื กจำนวน 4 ครง้ั เปน็ ขนั้ ตอนที่ถกู ตอ้ งเหมำะสม เพรำะ สำมำรถนำมำแก้ปญั หำไดจ้ ริง และได้คำตอบท่ี ถูกตอ้ ง แบบฝึกวิธีกำรแก้ปญั หำตำมแนวคดิ อภปิ ญั ญำ โจทย์ 2 ลวดสำยกีตำรซ่ึงอยรู ะหวำงจดุ ตรึง 2 จดุ หำงกนั 40 เซนติเมตร เมอ่ื ดีดใหเสยี ง หลกั ทค่ี วำมถี่ 512 เฮริ ตซ ควำมเร็วของคล่นื ในสำยลวด เปนเทำใด
ข้นั วำงแผน 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สงิ่ ท่ีโจทย์บอก หางกนั 40 เซนติเมตร,(L=40m) ความถี่ 512 เฮริ ตซ์ f=512Hz สงิ่ ที่โจทย์ถำม ความเร็วของคลนื่ ในสายลวดเปนเทาใด 2. เลือกสตู รทใ่ี ชใ้ นกำรแก้ปัญหำ v = f , n = ������������ ขนั้ กำรกำกับควบคุม 3. เรยี งลำดับข้ันตอนกำรแก้ปญั หำ 3.1 แทนค่าตวั แปรทีโ่ จทย์บอก หางกนั 40 เปำ้ หมำยในกำรแก้ปัญหำท่ีต้อง เซนตเิ มตร,(L=40m) ความถี่ 512 เฮิรตซ์ (������ = คำนงึ ถงึ เสมอ คือ ความเร็วของคลน่ื ในสายลวด 512������������) เปนเทาใด 3.2 แทนค่าตวั แปรลงในสตู รท่ีเลือกไว้ n = ������������ v = f 3.3 แกส้ มการหาคาตอบ ปฏบิ ัติตำมกำรแก้ปญั หำตำมขน้ั ตอนท่ีเลอื กไว้
ขั้นกำรประเมิน 1. คำตอบของปัญหำ คือ ควำมเรว็ ของคลน่ื ในสำยลวดเปน 409.6เมตรต่อวนิ ำที 2. นำคำตอบที่ได้มำตรวจสอบ คำตอบที่ได้ตรวจสอบควำม หางกนั 40 เซนติเมตร,(L=40m) ความถี่ 512 เหมำะสมเพรำะ เฮริ ตซ์ f=512Hz ควำมเร็วของคลืน่ ในสำย ลวดเปน 409.6เมตรตอ่ วินำที โดยได้จำกสมกำร n = ������������ v = f สามารถนามาแก้ปัญหา ไดจ้ ริง 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏิบัตกิ ำรแก้ปัญหำมคี วำมเหมำะสมหรอื ไม่ มวี ิธกี ำร วเิ ครำะหอ์ ยำ่ งไร เปน็ ขัน้ ตอนท่ถี ูกตอ้ งเหมาะสม เพราะ สามารถนามาแก้ปัญหาไดจ้ ริง และได้คาตอบท่ถี ูกตอ้ ง ต้งั ใจทำดว้ ยตนเองนะครับ แนวคดิ อภิปัญญำเน้นกำรสร้ำงแนวคิด ดว้ ยตนเอง เริ่มต้นอำจช้ำหน่อยแต่จะอยู่ ถำวร
แบบฝึกวิธกี ำรแก้ปญั หำตำมแนวคิดอภิปญั ญำ โจทย์ 3 คลืน่ น่ิงเปนคลน่ื ทเ่ี กิดจำกกำรแทรกสอดกันของคล่ืนสองขบวนทีเ่ หมือนกนั ทุกประกำร แตเคลื่อนทส่ี วนทำงกนั ถำคลนื่ นิง่ ทเ่ี กิดข้นึ มตี ำแหนงบัพและปฎบิ พั อยูหำงกัน 1.0 เมตร คลื่นทมี่ ำแทรกสอดกันน้ีจะตองมีควำมยำวคลืน่ กีเ่ มตร ขนั้ วำงแผน 1. วเิ ครำะหโ์ จทย์ สง่ิ ทโ่ี จทย์บอก ถำคลน่ื นง่ิ ทเี่ กดิ ขึ้น มตี ำแหนงบัพและปฎิบัพอยูหำงกนั 1.0 เมตร ส่ิงทโ่ี จทย์ถำม ควำมยำวคล่ืนก่เี มตร 2. เลอื กสตู รท่ีใชใ้ นกำรแก้ปญั หำ จากนิยามสามารถสร้างรูปในการแกป้ ัญหา 3. เรียงลำดับขนั้ ตอนกำรแก้ปญั หำ 3.1 แทนคา่ ตัวแปรท่ีโจทย์บอก ถาคล่นื นิ่งทเี่ กดิ ข้ึน มีตาแหนงบัพและปฎิบพั อยูหางกัน 1.0 เมตร สรา้ งรูปภาพประกอบ 3.2 หาความยาวคลน่ื จาก v = f 3.3 แทนคา่ ตวั แปรลงในสูตร ที่เลอื กไว้ v = f 3. แกส้ มการหาคาตอบ ทำเองนะ คนเรำถึงแมโ้ ง่ งมนกั ก็ดี ครับ แตว่ ำ่ จิตซื่อตรง เที่ยงแท้ มำขอพ่งึ บุญจกั รบั ก็ ควรแล ฉลำดแตโ่ กงนั้นแลว้ อยำ่ เลย...
ข้นั กำรกำกับควบคุม เป้ำหมำยในกำรแกป้ ัญหำท่ีต้องคำนึงถงึ เสมอ คอื จากนิยามสามารถสร้างรูปในการแกป้ ัญหา ปฏิบัตติ ำมกำรแก้ปญั หำตำมขัน้ ตอนที่เลือกไว้ จำกโจทย 2. นำคำตอบทไี่ ด้มำตรวจสอบ ขั้นกำรประเมิน 1. คำตอบของปัญหำ คอื = 4 เมตร คำตอบทไ่ี ดต้ รวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ คำตอบทไี่ ดต้ รวจสอบควำม เหมำะสมเพรำะ ถาคล่นื น่ิงท่ีเกิดขนึ้ มตี าแหนงบพั และปฎิบัพอยูหาง กนั 1.0 เมตร สร้างรปู ภาพประกอบเพอ่ื หาคาตอบได้
เขา้ ชมเนอื้ หา เพ่ิมเตมิ ทเี่ ว็บไซตฟ์ ิสกิ สน์ า้ ปลกี เขา้ เวบ็ ไซตโ์ ดยตรงไดท้ ่ี https://sites.google.com/site/physicsnampreek1/ ขน้ั กำรประเมิน 3. กำรตรวจสอบกำรวำงแผน และกำรปฏิบัตกิ ำรแกป้ ญั หำมีควำม เหมำะสมหรือไม่ มีวิธกี ำรวิเครำะห์อยำ่ งไร เป็นขัน้ ตอนทีถ่ กู ตอ้ งเหมำะสม เพรำะ สำมำรถนำมำแก้ปัญหำได้ จรงิ และไดค้ ำตอบท่ถี ูกต้อง
แบบทดสอบหลงั เรยี นชดุ กำรเรยี นท่ี 5 วิชำ ฟิสิกส์ (ว 32202) ชน้ั มธั ยมศกึ ษำปที ี่ 5 เวลำ 20 นำที คำชแี้ จง ใหน้ กั เรยี นเลือกคาตอบทีถ่ ูกต้องแล้วทาเครอื่ งหมาย x ลงในกระดาษคาตอบ (10 คะแนน) 1. คลน่ื นิง่ เปนคลน่ื ทเ่ี กิดจากการแทรกสอดกนั ของคลนื่ สองขบวนที่เหมอื นกนั ทกุ ประการแต เคล่อื นที่สวนทางกนั ถาคลน่ื นิ่งทเี่ กดิ ข้นึ มตี าแหนงบัพและปฎบิ ัพอยูหางกัน 1.0 เมตร คลน่ื ทม่ี าแทรกสอดกันนจ้ี ะตองมีความยาวคลน่ื กเ่ี มตร 7. ความยาวคล่ืน 1.0 เมตร 8. ความยาวคล่ืน 2.5 เมตร 9. ความยาวคลน่ื 3.0 เมตร 10. ความยาวคล่ืน 4.0 เมตร 11. ความยาวคลน่ื 6.0 เมตร 2. คลืน่ นิ่งในเสน้ เชือกที่ยาว 100 เซนติเมตร มจี านวน 4 loop อัตราเรว็ คล่นื 30 เมตรต่อ วินาที จงหาว่าความถี่คล่นื เป็นกี่เฮิรตซ์ 6. ความถค่ี ลน่ื เป็น 20 เฮิรตซ์ 7. ความถค่ี ลื่นเป็น 30 เฮิรตซ์ 8. ความถี่คลนื่ เป็น 40 เฮิรตซ์ 9. ความถีค่ ลนื่ เป็น 50 เฮริ ตซ์ 10. ความถี่คลื่นเป็น 60 เฮริ ตซ์
3. เชอื กเส้นหนงึ่ ยาว 1 เมตร ปลายขา้ งหนึ่งถูกตรงึ แนน่ ปลายอกี ข้างหน่งึ ตดิ กบั เครื่องสัน่ ท่สี นั่ ด้วยความถี่ 100 เฮริ ตซ์ ถ้าเกิดคลืน่ นง่ิ มปี ฏบิ พั 5 แห่ง อตั ราเรว็ ของคลน่ื ในเสน้ เชือก เป็นเท่าใด 6. ความเร็วเปน็ 20 เมตรต่อวนิ าที 7. ความเร็วเปน็ 40 เมตรต่อวนิ าที 8. ความเร็วเปน็ 100 เมตรต่อวินาที 9. ความเร็วเป็น 200 เมตรต่อวินาที 10. ความเรว็ เปน็ 400 เมตรต่อวินาที 4. คล่นื ต่อเนื่องในลวดสปรงิ มคี วามยาวคลนื่ 8 เซนตเิ มตร เคลอ่ื นทไี่ ปยงั ปลายขา้ งหนง่ึ ซง่ึ ยึด แน่นไว้ ถา้ ลวดสปริงยาว 20 เซนติเมตร จะเกิดคลื่นนิ่งมบี ัพก่บี ัพและมีปฏบิ พั กี่ปฏบิ พั 6. 6 บัพและ 5 ปฏิบัพ 7. 6 บพั และ 6 ปฏิบัพ 8. 7 บพั และ 5 ปฏิบพั 9. 7 บัพและ 6 ปฏบิ พั 10. 8 บัพและ 7 ปฏิบัพ 5. คล่ืนนิง่ ทีเ่ กิดบนเชือกยาว 4 เมตร ขงึ ตึงที่ปลายท้ังสองขางมีความถ่ี 50 รอบ/วินาที ถาคลน่ื มีความเรว็ 100 เมตร/วนิ าที จงหาจานวนปฎิบพั ทั้งหมดทเ่ี กิดขนึ้ บนเชอื ก 5. จานวน 1 ปฏิบัพ 6. จานวน 2 ปฏิบัพ 7. จานวน 3 ปฏิบัพ 8. จานวน 4 ปฏบิ ัพ 9. จานวน 5 ปฏิบพั 10. ลวดสายกีตารซ่งึ อยูระหวางจุดตรึง 2 จดุ หางกัน 50 เซนตเิ มตร เมือ่ ดีดใหเสียงหลักที่ ความถี่ 712 เฮริ ตซ ความเรว็ ของคลนื่ ในสายลวดเปนเทาใด
6. ความเร็วเปน็ 512 เมตรตอ่ วินาที 7. ความเรว็ เป็น 712 เมตรต่อวินาที 8. ความเร็วเปน็ 51,200 เมตรต่อวินาที 9. ความเร็วเปน็ 71,200 เมตรต่อวินาที 10. ความเร็วเปน็ 91,200 เมตรต่อวนิ าที 11. จากรูปเปนคลน่ื นงิ่ ในเสนเชือกที่มปี ลายทั้งสองยดึ แนนไว ถาเสนเชือกยาว 120 เซนติเมตร และความเรว็ คลื่นในเสนเชอื กขณะน้ันเทากับ 2.4x102เมตรตอวนิ าที จงหาความถ่ขี องคล่ืน 6. ความถีค่ ลื่นเปน็ 200 เฮิรตซ์ 7. ความถ่คี ลน่ื เปน็ 300 เฮริ ตซ์ 8. ความถ่คี ลน่ื เป็น 400 เฮิรตซ์ 9. ความถค่ี ลื่นเป็น 500 เฮริ ตซ์ 10. ความถีค่ ลืน่ เป็น 600 เฮิรตซ์ 12. เชือกเสน้ หนงึ่ ปลายข้างหน่ึงถูกตรงึ แนน่ ปลายอกี ข้างหน่ึงผูกติดกับแหลง่ กาเนิดคลื่นทส่ี ่ัน ด้วยความถี่ 50 เฮริ ตซ์ ทาใหเ้ กิดคลนื่ นิง่ ดังรปู ถ้าใชเ้ ชือกยาว 1.5 เมตร อตั ราเร็วคล่นื ใน เสน้ เชอื กเปน็ เท่าใด 6. อัตราเร็วคลื่นในเสน้ เชอื กเป็น 20 เมตรต่อวนิ าที 7. อัตราเร็วคลื่นในเส้นเชอื กเป็น 30 เมตรตอ่ วนิ าที 8. อัตราเร็วคลืน่ ในเสน้ เชือกเป็น 40 เมตรตอ่ วินาที 9. อตั ราเรว็ คลื่นในเส้นเชอื กเป็น 50 เมตรตอ่ วนิ าที 10. อตั ราเรว็ คลน่ื ในเส้นเชือกเป็น 60 เมตรตอ่ วนิ าที 13. คลื่นน่งิ ในเสนเชือกมรี ะยะระหวาง Node และ Antinode เทากับ 10 เซนตเิ มตร ถาคล่นื มคี วามเร็ว 200 เมตรต่อวนิ าที จงหาความถ่ีของคล่ืน
6. ความถี่คลืน่ เป็น 200 เฮิรตซ์ 7. ความถีค่ ลน่ื เป็น 300 เฮริ ตซ์ 8. ความถี่คล่นื เป็น 400 เฮริ ตซ์ 9. ความถค่ี ลืน่ เป็น 500 เฮริ ตซ์ 10. ความถีค่ ลื่นเป็น 600 เฮริ ตซ์ 14. ลวดสายกีตารซึ่งอยูระหวางจุดตรงึ 2 จดุ หางกนั 100 เซนตเิ มตร เมื่อดีดใหเสยี งหลกั ท่ี ความถ่ี 820 เฮิรตซ ความเร็วของคลืน่ ในสายลวดเปนเทาใด 6. ความเรว็ เป็น 100 เมตรตอ่ วินาที 7. ความเรว็ เปน็ 280 เมตรต่อวินาที 8. ความเรว็ เป็น 300 เมตรต่อวินาที 9. ความเรว็ เป็น 1,640 เมตรต่อวนิ าที 10. ความเร็วเปน็ 7,670 เมตรตอ่ วินาที
Search
