ページ1:

คลื่นเสียง
ธรรมชาติของคลื่นเสียง
เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ โดยที่การเคลื่อนที่ของเสียงจะต้องอาศัยตัวกลาง
เสียงที่เราได้ยินจะมีอากาศเป็นตัวกลาง โดยจะสั่นและถ่ายโอนพลังงานให้แก่โมเลกุลถัดไปซึ่งจะมรการสั่นในลักษณะอัด
ขยายกันสลับกันไป จึงถือว่าเป็นคลื่นตามยาว
แหล่งกําเนิด
อืด
อัด
อัด
ขยาย
ขยาย
ขยาย
ขยาย
MMAR
กราฟการกระจัดและกราฟความ
ดันจะมีเฟสที่ต่างกัน 90 หรือ T/24
rad
ทิศการเคลื่อนที่
ของคลื่นเสียง
การกระจัด ส่วนอัด
ส่วนขยาย
ส่วนอัด
ส้นคลื่น
ตอนอัดจะมีPมาก
ความดัน
การเคลื่อนที่ของเสียงผ่านโมเลกุลอากาศ
การสั่นโมเลกุลขณะคลื่นเสียงผ่านอากาศ
ความถี่ ความยาวคลื่น และอัตราเร็วของคลื่นเสียง
Titmo
N/2
Wave
Wavelength-
A
ตำแหน่งเดิม
ของโมเลกุล
ระยะทาง
Wavelength
Distance
-ของแข็ง
-ของเหลว
-แก๊ส

ページ2:

อัตราเร็วของคลื่นเสียง
ตารางแสดงอัตาเร็วของเสียงในตัวกลางชนิดต่างๆที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
ตัวกลาง
อากาศ
ไฮโดรเจน
ปรอท
e
น้ำ
e
น้ำทะเล ยู
แก้ว S
อะลูมิเนียม S
เหล็ก
Vน้อย
Vมาก
การหาอัตราเร็วของเสียง
1.เนื่องจากเสียงเปลี่ยนเป็นคลื่น การหาอัตราเร็วของเสียงจึงเหมือนคลื่น
V=fλ\
v คือ อัตราเร็วของคลื่นเสียง (เมตร/วินาที)
X คือ ความยาวคลื่นเสียง (เมตร)
f คือ ความถี่คลื่นเสียง (เฮิรตซ์)
อัตราเร็ว (เมตร/วินาที)
346
1,339
1,450
1,498
1,531
4,540
Kodonste
2.เนื่องจากเสียงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ถ้าในตัวกลางเดียวกัน ณ อุณหภูมิเดียวกัน อัตราเร็วของคลื่นเสียงคงที่
s คือ ระยะทางที่คลื่นเสียงเคลื่อนที่ (เมตร)
v คือ อัตราเร็วของคลื่นเสียง (เมตร/วินาที)
t คือ เวลาที่คลื่นเสียงใช้ในการเคลื่อนที่ (วินาที)
S
V=
014
3.อัตราเร็วเสียงในอากาศ อัตราเร็วเสียงในอากาศจะมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิ
V₁ = 331+0.6t
v คือ อัตราเร็วของคลื่นเสียง (เมตร/วินาที)
t คือ อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)
เมื่ออุณหภูมิของอากาศ
มีค่ามากกว่า 50 °C
T เมื่อ อุณหภูมิ (เคลวิน)
✓
=
T₁
FE

ページ3:

Ex.1 คลื่นเสียงมีตวามถี่ 170 เฮิรตซ์ มีอัตราเร็วในอากาศ 340 เมตร/วินาที จงหาระยะห่างระหว่างส่วนอัดกับส่วรขยายที่อยู่ใกล้กันมากที่สุด
v = 331 + 0.6t
Ex3. จงหาอัตราเร็วเสียงที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
vt
S =
2
Ex2. เรือลำหนึ่งลอยนิ่งอยู่ในทะเลได้ส่งสัญญาเสียงลงไปในน้ำทะเล และได้รับสัญญาเสียงนั้นกลับมาในเวลา 0.6 วินาที เมื่ออัตราเร็ว
ของเสียงในนําทะเลมีค่า 1500 เมตร/วินาที ทะเล ณ บริเวณนี้ลึกเท่าไร
ส่วนอัดถึงส่วนขยายคือ
A
2
22
340
= 2
170
V = fX
Titima Meesupiawong
=
331 + 0.6(25)
346 m/s
im

ページ4:

การหักเหของเสียง(Refraction)
เสียงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่ต่างชนิดกัน
อุณหภูมิก็รวมด้วย
2
sine, A,
sine,
=
A2
=
Tสูง pน้อย
Tต๋า pมาก
V₁
V2
=
หมาก, มาก, มาก
vน้อย, น้อย, น้อย
T₁
T
2
B2
คือ มุมตกกระทบ
คือ มุมหักเห
A1,A2 คือ ความยาวคลื่นเสียงในบริเวณที่1 และ2 ตามลำดับ
V1, V2 คือ อัตราเร็วของคลื่นเสียงในบริเวณที่1 และ2 ตามลำดับ
T1, T2 คือ อุณหภูมิของอากาศบริเวณที่1 และ2 ตามลำดับ
T ต่ำ
V อย
T สูง
V มาก
e
Je
เท่านั้น*
*Tต่ำ →Tสูง
มุมวิกฤต
e
มุมวิกฤต=มุมตกกระทบ
ที่ทำให้มุมหักเหมี่ค่าเท่ากับ 90องศา
T ต่ำ
02
V น้อย
Titima Meesuppaong
Ex4. เสียงระเบิดใต้น้ำ หักเหขึ้นสู่อากาศโดยมีมุมตกกระทบ 30 องศา จงหามุมหักเหที่ออกอากาศ ถ้าอัตราเร็วเสียงในอากาศและน้ำเป็น 350
และ 1400 เมตร/วินาที ตามลำาดับ (sin^-1 = 0.125)
singt
V1
=
sin02
Va
sin30°
1400
sine,
350
sin02
1400
350
350
sine,
=
2 x 1400
= 0.125
=
sin (0.125)

ページ5:

Titima
Ex6. A และ B เป็นลำโพง2ตัววางห่างกัน 2 เมตร ในที่โล่ง P เป็นผู้ฟังห่างจาก A 4 เมตร และห่างจาก B 3 เมตร 1 เสียงความถี่ต่ำสุดที่คลื่น
หักล้างกันทำให้ได้ยินเสียงเบาที่สุดเป็นอย่างไร (กำหนด ความเร็วเสียง = 340m/s)
SQ - SQ = [n - A
f =
v
1 - 2 A
4 - 3 = [1 - 2 ]À
=
A = 2m
340
2
= 170 Hz
SP - S,P = n\
5 - 1 = 2X
A = 2m
Ex5. คลื่นชนิดหนึ่ง เมื่อเกิดการแทรกสอด จะเกิดแนวตั้งดังรูป จงหาค
|S,Q-S₂Q| = dsin☺ = d½ = [n]
= JA
เมื่อ n=1,2,3,...
การแทรกสอดของคลื่นเสียง(Interference)
คลื่นเสียงทั้งสองมาเสริมกันทำให้มีเสียงดังมากกว่าปกติ เรียกแนวนี้ว่า แนวปฏิบัพ (Antinode,A)
ระหว่างกลางของแนวปฏิบัพ คลื่นทั้งสองจะหักล้างกันทำให้เสียงเบากว่าปกติ เรียกแนวนี้ว่า แนวบัพ (Node,N)
การแทรกสอดแบบเสริม : เสียงดัง : ปฏิบัพ
|S,P-S,P| = dsin = dễ = nh
=
=
เมื่อ n=0,1,2,3,....
การแทรกสอดแบบหักล้าง : เสียงเบา : บัฟ
n คือ ตัวเลขจำนวนเต็มบวกที่แสดงลำดับที่ของแนวปฏิบัพและบัพ
X คือ ความยาวคลื่น (นาโนเมตร)
d คือ ระยะระหว่างแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง
L คือ ระยะระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงถึงตำแหน่งที่ได้ยินเสียง
× คือ ระยะจากกึ่งกลางของตำแหน่งปฏิบัพกลาง ถึงตำแหน่ง
leesuppong
Ao
AL
AI
A2
5 m
1m
S₂

ページ6:

Bucksddnses pik
การเลี้ยวเบนของคลื่นเสียง (Diffravtion)
ค่าของ f จะบอกเสียงทุ้มหรือเสียงแหลม
*เสียงทุ้ม fน้อย )มาก
*เสียงแหลม fมาก โน้อย
การแทรกสอดแบบเสริม : เสียงดัง : ปฏิบัพ
dsine = d
d =
= nà
การแทรกสอดแบบหักล้าง : เสียงเบา : บัฟ
n คือ ตัวเลขจำนวนเต็มบวกที่แสดงลำดับที่ของบัพ n=1,2,3
X คือ ความยาวคลื่น (นาโนเมตร)
d คือ ความกว้างของช่องแคบ
L คือ ระยะระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงถึงตำแหน่งที่ได้ยินเสียง (เมตร)
x คือ ระยะจากกึ่งกลางของตำแหน่งปฏิบัพกลาง ถึงตำแหน่ง
ปฏิบัพหรือบัพต่างๆ (เมตร)
dsine
=
d = [n+ JA
Ex7. S1 และ S2 เป็นลำโพง 2 ตัว วางห่างกัน 3 เมตร ให้คลื่นขนาดเดียวกันและมีเฟสตรงกัน ถ้า P เป็นตำแหน่งเสียงดังครั้งที่สอง ห่าง
จากแนวกลางในทิศทำมุม 30 องศา คลื่นที่แผ่มีความยาวกี่เมตร
] =
A = 0.75m
1. ความรู้สึกดัง = ค่อยของเสียง ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของคลื่นและความเข้มเสียง
2. ความรู้สึกทุ้ม = แหลมของเสียง ขึ้นอยู่กับความถี่ของเสียง
3.ความไพเราะของเสียง = ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเสียง
ความเข้มเสียง (SoundIntensity) "I"
หน่วย(J)
W
"ความเข้มเสียง ณ จุดใดๆ คือ พลังงานของเสียงที่แผ่ออกจากแหล่งกำเนิดในเวลาหนึ่งหน่วยตกกระทบพื้นที่ในแนวตั้งฉาก 1 ตารางหน่วย"
หน่วย(S)
t

ページ7:

I
(w/m^2)
P =
W(J)
t(s)
→ J/s
watt(วัตต์)
A = 4TR 2
P
w/t(w)
m^2
I =
=
uppawong
A คือ พื้นที่ที่รองรับพลังงานเสียงทั้งหมดในเวลา ซึ่งเป็นพื้นที่ผิวทรงกลมรัศมี
I คือความเข้มเสียง ณ ตำแหน่งใดๆ (วัตต์/ตารางเมตร)
P คือ กำลังเสียงของแหล่งกำเนิดเสียง (วัตต์)
R คือ ระยะระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงกับตำแหน่งที่จะหาความเข้มเสียง (เมตร)
ความเข้มเสียงค่อยที่สุดที่คนจะสามารถได้ยินได้
มีค่า Io= 10' W/m
และความเข้มเสียงดังที่สุดที่เราสามารถฟังได้
โดยไม่เป็นอันตรายต่อหูมีค่า Imax 1W/m
=
ความเข้มสัมพันธ์ (Relative Intensity)
คือค่าเปรียบเทียบความเข้มเสียงใดๆ กับความเข้มเสียงค่อยที่สุดที่เริ่มได้ยิน
Titima Me
Iสัมพัทธ์
I。
HIH

ページ8:

ระดับเสียง (Sound Intensity level) "B"
กำหนดปริมาณที่จะบอกความดังของเสียง คือ ระดับเสียง "B" มีหน่วยเป็น เดซิเบล (dB)
ระดับเสียงค่อย-ดังที่สุดที่มนุษย์ได้ยิน
8 ต่ำสุด คือ 0 dB, B สูงสุด คือ 120 dB
I
=
B = 10logฐ
B คือ ระดับเสียง (เดซิเบล)
I คือ ความเข้มเสียงขณะใดๆ ที่ต้องการหาระดับความเข้มเสียง (วัตต์/ตารางเมตร)
I คือ ความเข้มเสียงค่อยที่สุดที่มนุษย์ได้ยินมีค่าเท่ากับ 10*2w/m
eeupayong
การหาผลต่างของระดับเสียง
กำหนดให้ ณ จุดที่มีความเข้มเสียง I,จะมีระดับเสียง B,และ ณ จุดที่มีความเข้มเสียง I จะมีระดับเสียง B
2
Ex8. หวูดรถไฟมีกำลังเสียง 20 วัตต์ จงหาความเข้มเสียงที่จุดห่างจากวูด 150 เมตร
P
P
A
4πR2
20
4(3.14)(150)?
=7.07 x 105 W/m²
Tiim
Ex9. จงหาระดับความเข้มเสียง ณ จุดซึ่งมีค่าความเข้มเสียง 1 x 1Ò W/m
I
B = 10log
1.
= 10log
107
10-12
10log10 - 50 dB
วิธีลัด B = 10(-7 + 12 ) = 50 dB

ページ9:

Ex10. ถ้าระดับความเข้มเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงหนึ่งเปลี่ยนจาก 20 เดซิเบลเป็น 40 เดซิเบล ความเข้มเสียงเพิ่มขึ้นกี่เท่า
B - B = 10log[ ]
40 - 20 = 10log[ ]
10
20 = 10log[ ]
I₁
= log [77]
2 = log [
ระดับสูงต่ำของเสียง (Pitch)
102 100
ความถี่ของเสียงที่มนุษย์สามารถได้ยิน อยู่ในช่วง 20ถึง20,000 Hz
- เสียงที่มีความถี่อยู่ในช่วงที่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ ลงไปเรียกว่า คลื่นใต้เสียงหรือคลื่นอินฟราโซนิก(infrasonic wave)
- เสียงที่มีความถี่ในช่วงที่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์ ขึ้นไปเรียกว่า คลื่นเหนือเสียงหรือคลื่นอัลทราโซนิค (ultrasonic wave)
เสียงทุ้ม(bass) เป็นเสียงที่มีระดับต่ำ หรือความถี่น้อย
เสียงแหลม(trebel) เป็นเสียงที่มีระดับเสียงสูง หรือความถี่มาก
ความถี่ของคนและสัตว์ที่สามารถทนได้จะไม่เท่ากัน
เสียงคู่แปด เสียงที่มีค่าเป็น2เท่าของ B จะเรียกว่า คู่แปดของB
C' เป็นเสียงคู่แปดสูง 1 ขั้นของเสียงC (ความถี่ 2 เท่าของเสียงC )
C" เป็นเสียงคู่แปดสูง 2 ขั้นของเสียงC (ความถี่ 2 เท่าของเสียงC )
C เป็นเสียงคู่แปดต่ำ 1 ขั้นของเสียงC (ความถี่ 1/2 เท่าของเสียงC )
wika
Ex11. จงหาความถี่เสียง ซึ่งเป็นเสียงคู่แปดสูง และคู่แปดต่ำของเสียง 600 เฮิรตซ์
f = 600 Hz
f, = 400/2
f' = 2 x 600
f, = 200 Hz
f' = 1200 Hz

ページ10:

f = | f, - f2 | = |248 - 252 | = 4Hz
ข)จังหวะของการได้ยินเสียง
f
f₁ + f₂
250 Hz
รวม
2
Ex12. คลื่นเสียง 2 คลื่นมีความถี่ 248 เฮิรตซ์ และ 252 เฮิรตซ์ เคลื่อนที่มาพบกันทำให้เกิดการรวมกันของคลื่นทั้งสอง จงหา
ก)ความถี่ของเสียงที่ได้ยิน
ความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน
ความถี่บีตส์ (f ) = | f - 5,
คุณภาพเสียง (Timbre) ความไพเราะ
เราสามารถแยกได้ว่า เสียงที่ได้ยินนั้นมาจากดนตรีประเภทใด
บีตส์ (Beats)
เสียงจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งที่ความถี่ต่างกันเล็กน้อย เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางเดียวกันในเวลาและทิศทางเดียวกันก็จะ
มารวมกัน โดยหูของคนเราจะสามารถแยกเสียงบีตส์ เมื่อความถี่บีตส์มีค่าไม่เกิน 7 เฮิรตซ์ จังหวะที่ได้ยินใน 1 วินาที
เสียง>2 แหล่งมาเจอกัน
ma Meesuppawor

ページ11:

คลื่นนิ่ง(Standing wave)
คลื่นนิ่งของเสียง เกิดจากคลื่นเสียง 2 คลื่น ซึ่งมีความถี่ ความยาวคลื่น และแอมพลิจูดเท่ากันเคลื่อนที่สวนทางกันในแนวเส้นตรง
เดียวกัน แล้วมาซ้อนทับกัน คลื่นความดันของคลื่นทั้งสองจะเกิดการรวมกันเป็นคลื่นความดันลัพธ์ได้ตำแหน่งเสียงดัง(ปฏิบัพ)และเสียง
ค่อย(บัพ) สลับกันไป โดยระยะห่างระหว่างปฏิบัพที่ติดกันหรือบัพที่ติดกัน เท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น(A/2)และระยะห่างระหว่าง
ปฏิบัพกับบัพที่ติดกันมีค่า)/4
Ex13. ลวดสายกีต้าร์ขึงอยู่ระหว่างจุดตรึง 2 จุด ห่างกัน 70 เซนติเมตร เมื่อดีดให้เสียงหลักที่มีความถี่ 300 เฮิรตซ์ ความเร็วของคลื่นในสาย
ลวดเป็นเท่าไร
70 Cm.
Kuma Meesui powrong
A
2
= 70 Cm.
A
= 140 Cm.
A = 1.4 m
การสั่นพ้อ
เป็นปรากฏการณ์ที่มีแรงไปกระทำให้วัตถุสั่นหรือแกว่ง โดยุความถี่ของแรงกระทำ(ความถี่กระตุ้น)ไปเท่ากับความถี่ธรรมชาติของวัตถุ
จะทำให้วัตถุนั้นสั่นด้วยแอมพลิจูดที่มากที่สุด เรียกว่า การสั่นพ้อง
การสั่นพ้องของเสียง
การทำให้อากาศที่อยู่ในกล่องหรือในท่อสั่นด้วยความถี่ธรรมชาติ อากาศก็จะสั่นด้วยแอมพลิจูดมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้เกิดเสียง
ดังมากขึ้นกว่าปกติ เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "การสั่นพ้อง"

ページ12:

การสั่นพ้องของเสียงในหลอดที่มีความยาวคงที่
ถ้าเราได้ยินเสียงออกมาจากหลอดูดังที่สุด แสดงว่า เกิดการสั่นพ้องของเสียงความถี่ของคลื่นนิ่งที่ทำให้เกิดการสั่นพ้อง
ของเสียงในหลอด มีหลายค่า ดังนี
1.ความถี่มูลฐาน(Fundamental) คือ ความถี่ต่ำสุดของคลื่นนิ่งในหลอด ซึ่งจะมีความยาวคลื่นมากที่สุด แล้วทำให้เกิดการสั่น
พ้องของเสียง
2. โอเวอร์โทน(Overtone) คือ ความถี่ของคลื่นนิ่งที่สูงขึ้น ถัดจากความถี่มูลฐานแล้วทำให้เกิดการสั่นพ้องของเสียงในหลอด
3.ฮาร์โมนิค(Harmonic) คือ ตัวเลขที่บอกว่าความถี่นั้นเป็นกี่เท่าของความถี่มูลลฐาน
นั่นได้ มีค่าเป็นมั่นๆ
การเกิดการสั่นพ้องของเสียงในหลอด
H
หลอดปลายเปิด เป็นหลอดที่ปลายทั้งสองข้างเปิดสู่อากาศ คลื่นเสียงที่สะท้อนบริเวณปากหลอดทั้งสองข้าง
โมเลกุลของอากศเคลื่อนที่โดยอิสระ จะเป็นตำแหน่งปฏิบัพของคลื่น การกระจัดขณะเกิดการสั่นพ้องของเสียง
A = 2L
=
An
A, = 2
21=
n
QuomoddnsW.DU
หลอดปลายปิด เป็นหลอดที่ปลายข้างหนึ่งปิด ปลายอีกข้างหนึ่งเปิด เมื่อให้คลื่นเสียงเข้าทางปากหลอด
ด้านเปิด คลื่นเสียงจะสะท้อนที่ด้านปิด คลื่นการกระจัดจะมีเฟสเปลี่ยนไป 180 องศา ที่ตำแหน่งผิดระนาบของ
ด้านปิดจะเป็นตำแหน่งบัพของคลื่นนิ่งของคลื่นการกระจัด บนิเวณปากหลอดด้านเปิดโมเลกุลของอากาศสั่น
โดยอ้สระจะเป็นตำแหน่งปฏิบัพของคลื่นนิ่งของคลื่นการกระจัด ขณะเกิดการสั่นพ้องของเสียง
A,
4L
=
2n-1
เป็นเลขคี่เท่านั้น

ページ13:

Ex14. ท่อทรงกระบอกปลายปิดข้างหนึ่งยาว 4.8 เมตร ถ้าเสียงมีอัตราเร็ว 462 เมตร/วินาที เสียงจากท่อจะมีความถี่ต่ำสุดเท่าไร
A
4
= L
A
4
- = 4.8
X = 19.2 m
V = fX = 462 = f19.2
f = 24.06 Hz.
Ex15. เมื่อให้คลื่นเสียงผ่านหลอดปลายเปิด 2 ข้าง ซึ่งยาว1.20 เมตร จะพอดีทำให้เกิดเสียงฮาร์มอนิกที่ 3 จงหาความถี่ฮาร์มอนิก
ที่3 และความยาวคลื่นนั้น (ความเร็วเสียง 342 เมตร/วินที)
eesuppawong
fy = 3f = 3[ 2 ]
= 3 [
342
2 x 1.20
ความยาวคลื่น X, มาจากสูตร A, = 24
n
= 0.8 m
การสั่นพ้องของเสียงในหลอดเรโซแนนซ์ หรือหลอดที่ปรับความยาวได้
5
12
itime
การหาจำนวนครั้งในการเกิดการสั่นพ้องของเสียงในหลอดเรโซแนนซ์ ที่มากที่สุด
L₁ =
(2n - 1 )A
4
L. คือ ความยาวของหลอดเรโซแนนซ์
X คือ ความยาวคลื่นของคลื่นที่ส่งเข้าไปในหลอดเรโซแนนซ์
n คือ จํานวนครั้งที่เกิดการสั่นพ้องของเสียงในหลอดเรโซแนนซ์

ページ14:

Ex16.การทดลองการใช้หลอดูเรโซแนนซ์ พบว่าครั้งแรกและครั้งที่สอง ที่ระยะ 0.15 เมตร และ 0.50 เมตร จากปากท่อตามลำดับ
ถ้าความเร็วของเสียงใน ขณะนั้นเท่ากับ 350 เมตร/วินาที จงหาความถี่ของคลื่นเสียงที่ใช้
ระย AL = 0.5 - 0.15 = 0.35
AL =>
X = 2AL = 2(0.5 - 0.15) = 0.7m
V
f =
A
=
350
0.7
= 500 Hz
รูปที่ 1
รูปที่ 2
รูบที่ 3
etsuppawong
Ex17. หลอดเรโซแนนซ์ที่ใช้ในการทดลอง จะให้ความดังสูงสุดสามครั้ง เมื่อเลื่อนตำแหน่งลูกสูบไปตามความยาวของหลอดเรโซแนนซ์ ถ้า
ตำแหน่งสุดท้ายดัง เมื่อลูกสูบห่างจากลำโพงมากที่สุดและห่างจากปลายกระบอกสูบ 100 เซ็นตี้เมตร อยากทราบว่าลำโพงสั่นด้วยความถี่กี่
เฮิรตซ์ (กำหนดความเร็วเสียงในอากาศเป็น 348 m/s)
isim
img
f = (2n-1)
รูปที่ 1
รูบที่ 2
รูปที่ 3
= (2 x 3 - 1)
4L
348
4x1
435 Hz

ページ15:

"-(VAV)
=
fs
การกำหนดเครื่องหมาย
ผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง แทน v, ด้วยเครื่องหมาย +
ผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง แทน v ด้วยเครื่องหมาย ·
แหล่งกำาเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต แทน vs ด้วยเครื่องหมาย -
แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต แทน v ด้วยเครื่องหมาย +
การเกิดปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ เมื่อตัวกลางอยู่กับที่(อากาศ)
A.
=
ความยาวคลื่นด้านหลังแหล่งกำเนิด
ความยาวคลื่นด้านหน้าแหล่งกำเนิด
ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler Effect)
ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ คือ ปรากฏการณ์ที่ผู้สังเกตได้ยินเสียงที่มีความถี่เปลี่ยนไปจากความถี่เดิม
เพิมขึ้น → เสียงแหลม
ลดลง → เสียงทุ้ม
ด้านหน้า
TRAIN STATION
ด้านหลัง
TRAIN STATION
Titing Meest sawe
v
v,
VL
คือ ความเร็วเสียงในอากาศ
คือ ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง
คือ ความเร็วของผู้สังเกต
f. คือ ความถี่ของเสียงทีออกจากแหล่งกำเนิด
f คือ ความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน
X คือ ความยาวคลื่นเสียงบริเวณหลังแหล่งกำเนิด
As
=
v - V s
fs
X คือ ความยาวคลื่นเสียงบริเวณด้านหน้าแหล่งกำเนิด
X คือ ความยาวคลื่นเสียงบริเวณหลังแหล่งกำเนิด
2. สั้น
MA
A ยาว
+ น้อย X มาก
ความเร็วคลื่นมีผลต่อความถี่
ระยะก็มีผลต่อความถี่ของเสียง

ページ16:

Ex18. รถไฟวิ่งด้วยความเร็ว 30 เมตร/วินาที ในอากาศนิ่งความถี่หวูดรถไฟมีค่า 500 เฮิรตซ์ ถ้าเสียงมีอัตราเร็ว 330 เมตร/วินาที
จงหาความถี่เสียงที่ได้ยินจากคนบนรถไฟขบวนที่2ที่วิ่งด้วยความเร็ว 15 เมตร/วินาที เมื่อ
ก)รถไฟวิ่งเข้าหากัน
f₁ = [
f
Vo ± VL1T
V ± v
330-0
330+30
1500 = 458.3 Hz
ข)อยู่หลังรถไฟ
f₁ = [
f = [
V ± V₁
V ± Vs
330 + 0
330-30
f₁
Ex19. รถไฟวิ่งด้วยความเร็ว 30 เมตร/วินาที ในอากาศนิ่งความถี่หวูดรถไฟมีค่า 500 เฮิรตซ์ ถ้าเสียงมีอัตราเร็ว 330 เมตร/วินาที
จงหาความถี่ที่ผู้สังเกตได้ยินขณะอยู่นิ่งเมื่อ
ก)อยู่หน้ารถไฟ
f = [
Vo
] f
Vo
V.
330 - 15
f = [
500 = 437.5 Hz
330 + 30
ข)รถไฟวิ่งออกจากกัน
f = [
f = [
V₁ + V
] f₁₂
Vo V₁
330
330-30
| 500 = 575 Hz
ima Meesuppatieng

ページ17:

V
=
1
sine
Buomptonsiste
คลื่นกระแทก (Shock wave)
คือ ปรากฏการณ์ที่แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าที่ความเร็วคลื่นปล่อยออกมา คลื่นที่ถูกปล่อยส่งออกมาจะ
ไปรวมตัวกันทางด้านข้างของแหล่งกำเนิดรูปตัว v (ใน2มิติ) หรือ รูปกรวยกลม(ใน3มิติ)
เมื่อ แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็งสูงกว่าอัตราเร็วเสียง
หน้าคลื่นกระแทก
0
หน้าคลื่นกระแทก
sine
=
V
VS
8 คือ มุมที่หน้าคลื่นทำกับแนวการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิด
เลยมัค (mach number) vs เป็นกี่เท่าของ v
เลขมัค คือ ตัวเลขที่แสดงว่าแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเป็นจำนวนกี่เท่าของความเร็วคลื่นเสียง
หาค่าmach number ได้จาก อัตราส่วนระหว่าง อัตราเร็วของแหล่งกำเนิดกับอัตราเร็วเสียง
Mach number
=
8 คือ มุมที่หน้าคลื่นทำกับแนวการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิด
v คือ ความเร็วแหล่งกำเนิดคลีน
v คือ ความเร็วคลื่นเสียง
itima

ページ18:

ข้อสังเกต
A
แนวการเคลื่อนที
= vs · t
หน้าคลื่นกระแทก
S = vt
ut
h
X
หน้าคลื่นกระแทก
e
e
B น้องเครื่องบิน S
B
ถ้าต้องการหาว่าเครื่องบินอยู่ห่างจากผู้สังเกตเท่าใด (x)
sing =
V
V
S
h
จาก sing =
X
X = - h = Machnumber x h
na Meesura.pd\or
สมการรวม
h
Ex20. เครื่องบินเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 5/3 เท่าของความเร็วเสียง ผู้ที่ยืนอยู่บนพื้นดินที่เริ่มได้ยินเสียงเครื่องบินเมื่อหน้าคลื่นกระแทก
ทำมุมเท่าใดกับแนวดิ่ง
V
sing =
Vs
sing =
sing
V
8=37 องศา
มุมที่หน้าคลื่นกระทำกับแนวดิ่งมีค่าเท่ากับ 90 - 37 = 53 องศา
EX21. เครื่องบินบินด้วยความเร็ว 2 มัค จงหามุมที่หน้าคลื่นกระแทกกับแนวดิ่ง
Machnumber = Vs = 2
V
sing =
V
V₁
sing =
2
8 = 30 องศา
มุมที่หน้าคลื่นกระแทกกับแนวดิ่งมีค่าเท่ากับ 90 - 30 = 60 องศา