1. จงหาความยาวคลื่นของเสียงซึ่งมีความถี่ 1,000 เฮิรตซ์
ขณะคลื่นเสียงผ่านอากาศ น้ำและเหล็กที่มีอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เท่ากัน
กำหนดให้อัตราเร็วของเสียงในอากาศ น้ำและเหล็กที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส
มีค่าเป็น 346 1,498 และ 5,000 เมตร/วินาที ตามลำดับ
คำตอบ
0.35 m, 1.5 m, 5.2 m ตามลำดับ
วิธีทำ
เพราะฉะนั้น ความยาวคลื่นในอากาศ, น้ำ และเหล็ก คือ 0.35, 1.5, 5.2 m ตามลำดับ
**********************************************
2. เครื่องโซนาร์บนเรือลำหนึ่งส่งคลื่นดลของเสียงลงไปใต้ท้องทะเล
และรับฟังสะท้อนได้ในเวลา 5 วินาที
ถ้าอัตราเร็วของเสียงในน้ำทะเลเท่ากับ 1,450 เมตร/วินาที ท้องทะเลนั้นลึกเท่าใด
คำตอบ
3,625 m
วิธีทำ
วาดรูปประกอบการพิจารณา
พบว่า ระยะทางที่เสียงเดินทางเที่ยวเดียว = h
**********************************************
3. ถ้ายิงปืนระหว่างหน้าผาสองแห่ง ปรากฏว่าได้ยินเสียงสะท้อน 2 ครั้ง หลังจากยิงปืนเป็นเวลา 2 วินาที และ 3 วินาที ตามลำดับ จงหาระยะระหว่างหน้าผาทั้งสอง
กำหนดอุณหภูมิของอากาศขณะนั้นเป็น 40 องศาเซลเซียส
อัตราเร็วของเสียงที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียสเท่ากับ 331 เมตร/วินาที
และเพิ่มขึ้น 0.6 เมตร/วินาที ทุก 1 องศาเซลเซียส
คำตอบ
887.5 m
วิธีทำ
วาดรูปประกอบการพิจารณา
1. เสียงเดินทางจากแหล่งกำเนิดออกไปกระทบหน้าผาทั้ง 2 ข้าง แล้วสะท้อนกลับหาผู้ฟัง ดังรูป
ดังนั้น ระยะห่างระหว่างหน้าผา คือ
ระยะทางที่เสียงเดินทางเที่ยวเดียว เวลาจึงเท่ากับครึ่งหนึ่งของเวลาไปกลับ
2. อัตราเร็วของเสียงที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส = 331 m/s
และเพิ่มขึ้น 0.6 m/s ทุก ๆ 1 องศาเซลเซียส
ดังนั้น อัตราเร็วที่ 40 องศาเซลเซียส คือ v = 331 + 0.6t
= 331 + 0.6 x 40
= 355 m/s
3. ระยะทาง S = v x t
= 355 x 2.5
= 887.5 m
เพราะฉะนั้น ระยะระหว่างหน้าผา = 887.5 m
**********************************************
4. หวูดรถไฟมีกำลังเสียง 20 วัตต์
ถ้าคลื่นเสียงจากหวูดรถไฟแผ่หน้าคลื่นออกไปเป็นรูปทรงกลม
จงหาความเข้มเสียงที่ผิวทรงกลม ซึ่งอยู่ห่างออกไปจากหวูดรถไฟ 150 เมตร
คำตอบ
วิธีทำ
**********************************************
5. นาย ก เห็นพลุแตกกลางอากาศเหนือศีรษะเขาขึ้นไป 80 เมตร ขณะเดียวกันนาย ข ซึ่งอยู่ห่างจากนาย ก ตามแนวราบ เป็นระยะทาง 60 เมตร ก็เห็นพลุแตกเช่นกัน ความเข้มของเสียงพลุที่นาย ข ได้รับเป็นกี่เท่าของความเข้มของเสียงพลุที่นาย ก ได้รับ
คำตอบ
0.64 เท่า
วิธีทำ
วาดรูปประกอบการพิจารณา
จากรูป นาย ก อยู่ห่างจากพลุ 80 m
นาย ข อยู่ห่างจากพลุ 100 m
เพราะฉะนั้น ความเข้มเสียงที่นาย ข ได้ยินเป็น 0.64 เท่าของความเข้มเสียงที่นาย ก ได้ยิน
**********************************************
6. รถยนต์ที่วิ่งบนทางด่วนพิเศษสายหนึ่ง ทำให้เกิดเสียงที่มีระดับความเข้ม 90 เดซิเบล ที่ระยะห่างจากถนน 20 เมตร นักเรียนจะมีวิธีการอย่างไรจึงจะทำให้ได้ยินเสียงนี้ โดยมีระดับความเข้มเสียงลดลง
คำตอบ
วิธีการทำให้ได้ยินเสียงมีระดับความเข้มเสียงลดลงมีดังนี้ เช่น
1. ใช้ที่ครอบหู
2. สร้างรั้วบ้านที่มีวัตถุดูดกลืนเสียงได้
3. ปลูกต้นไม้กั้นระหว่างบ้านกับทางด่วน
4. ใช้ผนังห้องที่ทำด้วยวัสดุดูดกลืนเสียง
**********************************************
7. เมื่อเป่าแซกโซโฟนตัวหนึ่งให้เกิดเสียงมีความถี่มูลฐาน 440 เฮิรตซ์ พร้อมกับฮาร์มอนิกที่ 3, 5, 9 และ 11 จงหาความถี่ทั้งหมดของเสียงที่เป่าจากแซกโซโฟนขณะนั้น
คำตอบ
440, 1,320, 2,200, 3,960 และ 4,840 Hz
วิธีทำ
จาก ฮาร์มอนิก คือ ความถี่ที่เป็นจำนวนเท่าของความถี่มูลฐาน
ฮาร์มอนิกที่ 3 = 3f = 440 x 3 = 1,320 Hz
ฮาร์มอนิกที่ 5 = 5f = 440 x 5 = 2,200 Hz
ฮาร์มอนิกที่ 9 = 9f = 440 x 9 = 3,960 Hz
ฮาร์มอนิกที่ 11 = 11f = 440 x 11 = 4,840 Hz
เพราะฉะนั้น ความถี่ทั้งหมด คือ 440, 1,320, 2,200, 3,960 และ 4,840 Hz
**********************************************
8. ปรีดาสีไวโอลินให้เกิดเสียง "ซอล" ซึ่งมีความถี่ 384 เฮิรตซ์ ขณะที่ในห้องมีอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ถ้าเขาสีไวโอลินเดิมในห้องปรับอากาศที่มีอุณหภูมิ 26 องศาเซลเซียส โดยเล่นโน้ตเสียง "ซอล" ความถี่ของเสียงจากไวโอลินจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร เพราะเหตุใด
คำตอบ
ไม่เปลี่ยนแปลง เพราะเล่นโน้ตเสียงเดิม เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน ดังนั้นอัตราเร็วและความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลง
**********************************************
9. นักดนตรีผู้หนึ่งดีดกีตาร์ทำให้เกิดเสียงความถี่ f ขณะเดียวกับที่มีเสียงออกมาจากแหล่งกำเนิดเสียงอื่น ทำให้เกิดเสียงบีตส์มีความถี่ 5 เฮิรตซ์ เมื่อเขาปรับความถี่ของเสียงจากสายกีตาร์ลดลงเป็น 329.6 เฮิรตซ์ ปรากฏว่าได้ยินเสียงที่มีระดับเสียงเดียวกัน จงหาค่าความถี่ f
คำตอบ
334.6 Hz
วิธีทำ
เพราะฉะนั้น ความถี่แหล่งกำเนิด = 334.6 Hz
**********************************************
10. แหล่งกำเนิดเสียงส่งคลื่นเสียงความถี่ 1,000 เฮิรตซ์ ด้วยกำลังเสียงคงตัวเข้าหากำแพงในแนวตั้งฉาก ดังรูป
เมื่อใช้เครื่องรับฟังเสียงเคลื่อนที่บนแนว xy พบว่าความเข้มเสียง ณ ตำแหน่งต่าง ๆ มีค่าไม่สม่ำเสมอทั้งนี้เกิดจากสมบัติใดบ้างของเสียง
คำตอบ
ความเข้มเสียง ณ ตำแหน่งต่าง ๆ มีค่าไม่สม่ำเสมอ เนื่องจาก สมบัติของเสียงดังนี้
**********************************************
11. ท่อทรงกระบอกปลายปิดข้างหนึ่งยาว 2.40 เมตร ถ้าเสียงมีอัตราเร็ว 343 เมตร/วินาที เสียงจากท่อนี้จะมีความถี่ต่ำสุดเท่าใด
คำตอบ
35.7 Hz
วิธีทำ
ค่าความถี่ต่ำสุด แสดงว่าเป็นการสั่นพ้องครั้งที่ 1 (ค่าความยาวคลื่นมากที่สุด)
จาก
เพราะฉะนั้น ความถี่ 35.7 Hz
**********************************************
12. แหล่งกำเนิดเสียงส่งคลื่นเสียงความถี่ 2,000 เฮิรตซ์ ไปกระทบตัวสะท้อนอันหนึ่ง เมื่อใช้เครื่องรับฟังเสียงเคลื่อนไปตามแนวตรงระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงกับตัวสะท้อนได้ยินเสียงดังค่อยสลับกัน ถ้าต้องการให้ตำแหน่งเสียงสองตำแหน่งที่อยู่ถัดกันอยู่ห่างกันมากกว่าเดิม 2 เซนติเมตร แหล่งกำเนิดเสียงจะต้องส่งเสียงความถี่เท่าใดไปกระทบตัวสะท้อน อัตราเร็วของเสียงในอากาศเท่ากับ 340 เมตร/วินาที
คำตอบ
1,619.05 Hz
วิธีทำ
การสะท้อนครั้งแรก ให้ระยะห่างของตำแหน่งเสียงดัง 2 ครั้ง
จาก f = 2,000 Hz
v = 340 m/s
หาความยาวคลื่น
จาก
x = 0.085 m
ต่อมาต้องการให้ระยะ x เพิ่มขึ้นอีก 2 cm = 0.02 cm
เพราะฉะนั้น ระยะ x = 0.085 + 0.02 = 0.105 cm
การสะท้อนครั้งที่ 2
จาก
หาความถี่
จาก
เพราะฉะนั้น ความถี่ = 1,619.05 Hz
**********************************************
13. เมื่อให้เสียงความถี่ 500 เฮิรตซ์ ผ่านเข้าไปในหลอดเรโซแนนซ์ ขณะอุณหภูมิอากาศเป็น 20 องศาเซลเซียส จะเกิดการสั่นพ้องของเสียง ถ้าอุณหภูมิอากาศเป็น 30 องศาเซลเซียส คลื่นเสียงจะต้องมีความถี่เท่าใดจึงจะเกิดการสั่นพ้องของเสียงได้อีกครั้งหนึ่ง ถ้าอุณหภูมิของอากาศ 0 องศาเซลเซียส อัตราเร็วเสียงในอากาศเท่ากับ 331 เมตร/วินาที และอัตราเร็วเพิ่มขึ้น 0.6 เมตร/วินาที ทุก ๆ 1 องศาเซลเซียส
คำตอบ
508.7 Hz
วิธีทำ
เมื่ออุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส
อัตราเร็วของเสียง v = 331 + 0.6t = 331 + 0.6 x 20 = 343 m/s
ความยาวคลื่นที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส
จาก
เกิดการสั่นพ้องครั้งที่ 1
เมื่ออุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส
อัตราเร็วของเสียง v = 331 + 0.6t = 331 + 0.6 x 30 = 349 m/s
เกิดการสั่นพ้องครั้งที่ I ในท่อยาวเท่าเดิม
หาความถี่
เพราะฉะนั้น ความถี่ = 508.7 Hz
**********************************************
14. ในการทดลองการสั่นพ้องของเสียง ขณะเกิดการสั่นพ้องครั้งแรก ลูกสูบอยู่ห่างจากปากหลอดเรโซแนนซ์ 18 เซนติเมตร และเมื่อเกิดการสั่นพ้องครั้งถัดไปจะต้องดึงลูกสูบห่างจากปากหลอดเรโซแนนซ์กี่เซนติเมตร
คำตอบ
54 cm
วิธีทำ
วาดรูปประกอบการพิจารณา
ดังนั้น การสั่นพ้องครั้งถัดไป ให้ = S
จะได้
เพราะฉะนั้น ต้องดึงลูกสูบให้ห่างจากปากหลอด 54 cm
**********************************************
15. หลอดแก้วรูปทรงกระบอกปลายปิดข้างหนึ่ง ถ้านำมาใส่น้ำให้มีระดับต่าง ๆ กันแล้ว นำส้อมเสียงที่กำลังสั่นให้เกิดเสียงไปไว้ใกล้ปากหลอดจะพบว่ามีความสูงของน้ำในหลอดแก้ว 2 ค่าที่ทำให้เกิดเสียงดังกว่าเดิม ครั้งแรกมีน้ำในหลอดแก้วสูง 12 เซนติเมตร ครั้งที่ 2 มีน้ำในหลอดแก้วสูง 37 เซนติเมตร ถ้าส้อมเสียงสั่นด้วยความถี่ 682 เฮิรตซ์ อัตราเร็วเสียงในอากาศขณะนั้นมีค่าเท่าใด
คำตอบ
341 m/s
วิธีทำ
จากโจทย์ ความถี่ 382 Hz ทำให้เกิดการสั่นพ้อง
ครั้งที่ 1 ระดับน้ำในหลอดสูง 12 cm
ครั้งที่ 2 ระดับน้ำในหลอดสูง 37 cm
การสั่นพ้อง 2 ครั้งที่ติดกัน
เพราะฉะนั้น อัตราเร็วของเสียง 341 m/s
**********************************************
<<< โจทย์ที่น่าสนใจ สำหรับเรียนรู้เพิ่มเติม >>>
**********************************************
16. ในสนามบินแห่งหนึ่งวัดระดับความเข้มเสียงได้ 110 db ผู้ควบคุมใช้เครื่องป้องกันเสียงซึ่งลดความเข้มเสียงได้ 96% ผู้ควบคุมจะได้ยินเสียงระดับความเข้มเสียงเท่าใด (กำหนด log5 = 0.69)
วิธีทำ
จากระดับความเข้ม 110 db หาค่าความเข้มได้
เมื่อลดเสียงได้ 95% แสดงว่าเหลือ 5%
ดังนั้นจะได้ยินเสียง = 96.9 db
************************************************
17. ความยาวของคลื่นเสียงในน้ำเป็น 500 cm และ 512 cm มีผลทำให้เกิดบีตส์ที่มีเสียงดังเป็นจำนวน 6 ครั้ง ใน 1 วินาที จงหาอัตราเร็วของเสียงในน้ำ
วิธีทำ
จากสมการหาค่าความถี่บีตส์ได้
อัตราเร็วของเสียงในน้ำ = 1280 m/s
*************************************************
18. เคาะส้อมเสียงความถี่ 320 Hz แล้วจ่อเหนือหลอดอันหนึ่งจะเกิดเสียงดังที่สุด เมื่อระดับน้ำในหลอดต่ำกว่าจากปากหลอด 14 cm และ 74 cm ตามลำดับ เมื่อนำส้อมเสียงอีกอันหนึ่งมาเคาะแล้วจ่อเหนือหลอดนี้จะเกิดกำทอนเมื่อระดับน้ำต่ำกว่าปากหลอด 20 cm และ 60 cm ตามลำดับ จงหา
ก. อัตราเร็วของเสียงในอากาศ
ข. ความถี่ในการสั่นของส้อมเสียงอันหลัง
วิธีทำ
*************************************************
19. จากรูปข้างล่างนี้
โรงงาน ก อยู่ห่างจากถนน 10 เมตร วัดระดับความเข้มเสียงของเครื่องจักรในโรงงานที่ตำแหน่ง ข (บนถนน) ได้ 90 เดซิเบล บ้านพักผู้จัดการโรงงานอยู่ถัดจากถนนออกไปเป็นระยะทาง x เมตร วัดระดับความเข้มเสียงในบ้านได้ 70 เดซิเบล ระยะทาง x จะเป็นกี่เมตร
(กำหนดให้ระดับความเข้มเสียง = 10 log เมื่อ x = ความเข้มเสียง)
วิธีทำ
ตำแหน่ง ข วัดได้ 90 db, ณ บ้านพักวัดระดับเสียงได้ 70 db กำหนดให้โรงงานเป็นแหล่งกำเนิดเสียง หาค่า x ได้
ระยะทาง x = 90 m
*************************************************
20. ในการค้นหาเรือดำน้ำของข้าศึกซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในแนวระนาบ ถ้าเรือดำน้ำอยู่ในแนวดิ่งใต้เรือพิฆาตซึ่งจอดนิ่งอยู่บนผิวน้ำขณะที่คลื่นเสียงจากเครื่องโซนาร์บนเรือพิฆาตกระทบเรือดำน้ำครั้งแรก ให้หาความเร็วของเรือดำน้ำเป็นเมตรต่อวินาที
สมมติว่าคลื่นเสียงที่ส่งครั้งแรกสะท้อนกลับมาในเวลา 6 วินาที และครั้งที่สองในเวลา 10 วินาที และเวลาที่คลื่นเสียงกระทบเรือดำน้ำทั้งสองครั้งห่างกัน 10 วินาที กำหนดให้ความเร็วคลื่นเสียงในน้ำเท่ากับ 1500 เมตรต่อวินาที
วิธีทำ
จากรูป ตำแหน่งที่ 1 คือ การวัดครั้งแรกใช้เวลาไปกลับ = 6 sec
ดังนั้น h = 1500 x 3
= 4500 m
และเมื่อเรือเคลื่อนที่ไปแล้วถึงตำแหน่ง (2) จะได้ยินเสียงสะท้อนเป็น 10 sec
ดังนั้น d = v x t
= 1500 x 5
= 7500 m
จากรูปหาค่า x ได้
x = 6000 m
จากตำแหน่ง (1) ไป (2) ใช้เวลาต่างไปจากครั้งแรก = 6 sec
ดังนั้นอัตราเร็วของเรือดำน้ำ = 600 m/s
*************************************************
21. ชายคนหนึ่งยืนอยู่ใต้ทางบินของเครื่องบินที่บินเร็วกว่าเสียง ด้วยความเร็วคงที่ในแนวระดับ เขาพบว่าเมื่อเครื่องบิน บินผ่านศีรษะในแนวดิ่งไปแล้วนาน 8.0 วินาที ก็ได้ยินเสียงเครื่องบิน และขณะนั้นเขาวัดมุมเงยของเครื่องบินได้ 30 องศา ถ้าอัตราเร็วเสียงอากาศสม่ำเสมอเป็น 340 เมตร/วินาที
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด
ค) เครื่องบิน บินสูงจากพื้นเท่าใด
ง) ทิศทางการเคลื่อนที่ของหน้าคลื่นกระแทกทำมุมเท่าใดกับทางบิน
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
โจทย์กำหนดความเร็วเสียงในอากาศ (v = 340 m/s) บอกเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ (t) = 8 วินาที มุมเงย = 30 องศา โจทย์ถาม
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด Mach Number = ?
ค) เครื่องบิน บินสูงจากพื้นเท่าใด y = ?
ง) มุมที่เครื่องบินทำกับพื้นดิน = ?
วิเคราะห์สูตร
วิธีทำ
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด
ง) ทิศทางการเคลื่อนที่ของหน้าคลื่นกระแทกทำมุมเท่าใดกับทางบิน
**********************************************
16. ในสนามบินแห่งหนึ่งวัดระดับความเข้มเสียงได้ 110 db ผู้ควบคุมใช้เครื่องป้องกันเสียงซึ่งลดความเข้มเสียงได้ 96% ผู้ควบคุมจะได้ยินเสียงระดับความเข้มเสียงเท่าใด (กำหนด log5 = 0.69)
วิธีทำ
จากระดับความเข้ม 110 db หาค่าความเข้มได้
เมื่อลดเสียงได้ 95% แสดงว่าเหลือ 5%
ดังนั้นจะได้ยินเสียง = 96.9 db
************************************************
17. ความยาวของคลื่นเสียงในน้ำเป็น 500 cm และ 512 cm มีผลทำให้เกิดบีตส์ที่มีเสียงดังเป็นจำนวน 6 ครั้ง ใน 1 วินาที จงหาอัตราเร็วของเสียงในน้ำ
วิธีทำ
จากสมการหาค่าความถี่บีตส์ได้
อัตราเร็วของเสียงในน้ำ = 1280 m/s
*************************************************
18. เคาะส้อมเสียงความถี่ 320 Hz แล้วจ่อเหนือหลอดอันหนึ่งจะเกิดเสียงดังที่สุด เมื่อระดับน้ำในหลอดต่ำกว่าจากปากหลอด 14 cm และ 74 cm ตามลำดับ เมื่อนำส้อมเสียงอีกอันหนึ่งมาเคาะแล้วจ่อเหนือหลอดนี้จะเกิดกำทอนเมื่อระดับน้ำต่ำกว่าปากหลอด 20 cm และ 60 cm ตามลำดับ จงหา
ก. อัตราเร็วของเสียงในอากาศ
ข. ความถี่ในการสั่นของส้อมเสียงอันหลัง
วิธีทำ
*************************************************
19. จากรูปข้างล่างนี้
โรงงาน ก อยู่ห่างจากถนน 10 เมตร วัดระดับความเข้มเสียงของเครื่องจักรในโรงงานที่ตำแหน่ง ข (บนถนน) ได้ 90 เดซิเบล บ้านพักผู้จัดการโรงงานอยู่ถัดจากถนนออกไปเป็นระยะทาง x เมตร วัดระดับความเข้มเสียงในบ้านได้ 70 เดซิเบล ระยะทาง x จะเป็นกี่เมตร
(กำหนดให้ระดับความเข้มเสียง = 10 log เมื่อ x = ความเข้มเสียง)
วิธีทำ
ตำแหน่ง ข วัดได้ 90 db, ณ บ้านพักวัดระดับเสียงได้ 70 db กำหนดให้โรงงานเป็นแหล่งกำเนิดเสียง หาค่า x ได้
ระยะทาง x = 90 m
*************************************************
20. ในการค้นหาเรือดำน้ำของข้าศึกซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ในแนวระนาบ ถ้าเรือดำน้ำอยู่ในแนวดิ่งใต้เรือพิฆาตซึ่งจอดนิ่งอยู่บนผิวน้ำขณะที่คลื่นเสียงจากเครื่องโซนาร์บนเรือพิฆาตกระทบเรือดำน้ำครั้งแรก ให้หาความเร็วของเรือดำน้ำเป็นเมตรต่อวินาที
สมมติว่าคลื่นเสียงที่ส่งครั้งแรกสะท้อนกลับมาในเวลา 6 วินาที และครั้งที่สองในเวลา 10 วินาที และเวลาที่คลื่นเสียงกระทบเรือดำน้ำทั้งสองครั้งห่างกัน 10 วินาที กำหนดให้ความเร็วคลื่นเสียงในน้ำเท่ากับ 1500 เมตรต่อวินาที
วิธีทำ
จากรูป ตำแหน่งที่ 1 คือ การวัดครั้งแรกใช้เวลาไปกลับ = 6 sec
ดังนั้น h = 1500 x 3
= 4500 m
และเมื่อเรือเคลื่อนที่ไปแล้วถึงตำแหน่ง (2) จะได้ยินเสียงสะท้อนเป็น 10 sec
ดังนั้น d = v x t
= 1500 x 5
= 7500 m
จากรูปหาค่า x ได้
x = 6000 m
จากตำแหน่ง (1) ไป (2) ใช้เวลาต่างไปจากครั้งแรก = 6 sec
ดังนั้นอัตราเร็วของเรือดำน้ำ = 600 m/s
*************************************************
21. ชายคนหนึ่งยืนอยู่ใต้ทางบินของเครื่องบินที่บินเร็วกว่าเสียง ด้วยความเร็วคงที่ในแนวระดับ เขาพบว่าเมื่อเครื่องบิน บินผ่านศีรษะในแนวดิ่งไปแล้วนาน 8.0 วินาที ก็ได้ยินเสียงเครื่องบิน และขณะนั้นเขาวัดมุมเงยของเครื่องบินได้ 30 องศา ถ้าอัตราเร็วเสียงอากาศสม่ำเสมอเป็น 340 เมตร/วินาที
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด
ค) เครื่องบิน บินสูงจากพื้นเท่าใด
ง) ทิศทางการเคลื่อนที่ของหน้าคลื่นกระแทกทำมุมเท่าใดกับทางบิน
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
โจทย์กำหนดความเร็วเสียงในอากาศ (v = 340 m/s) บอกเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ (t) = 8 วินาที มุมเงย = 30 องศา โจทย์ถาม
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด Mach Number = ?
ค) เครื่องบิน บินสูงจากพื้นเท่าใด y = ?
ง) มุมที่เครื่องบินทำกับพื้นดิน = ?
วิเคราะห์สูตร
ก) อัตราเร็วของเครื่องบินมีค่าเท่าใด
ข) เครื่องบิน บินด้วยเลขมัคเท่าใด
Mach no = 2
ค) เครื่องบิน บินสูงจากพื้นเท่าใดง) ทิศทางการเคลื่อนที่ของหน้าคลื่นกระแทกทำมุมเท่าใดกับทางบิน
จากรูป ทิศของหน้าคลื่นกระแทกเคลื่อนที่
ทำมุม 60 องศากับพื้นดิน
ทำมุม 60 องศากับเส้นทางบิน
********************************************
22. รถไฟขบวนหนึ่ง กำลังเคลื่อนที่เข้าสู่ชานชาลาสถานีด้วยอัตราเร็ว 100 เฮิรตซ์ รถคันหนึ่งกำลังวิ่งสวนทางกับรถไฟบนถนนขนานกับรางรถไฟด้วยอัตราเร็ว 30 เมตรต่อวินาที จงหาความถี่ปรากฎเสียงหวูดต่อคนขับรถคันนั้น (กำหนดให้ความเร็วเสียงในอากาศ 330 เมตรต่อวินาที)
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
วิเคราะห์สูตร
วิธีทำ
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
วิเคราะห์สูตร
วิธีทำ
********************************************
23. หลอดเรโซแนนซ์ปลายปิด 1 ข้าง เมื่อเกิดเสียงสั่นพ้องที่ความถี่ 350 Hz จะมีตำแหน่งบัพกี่บัพ ถ้าหลอดยาว 1.25 เมตรและความเร็วเสียงในอากาศขณะนั้น 350 m/s
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
ความถี่ที่เกิดการสั่นพ้อง 350 Hz นั้น เราไม่ทราบว่าเป็นความถี่มูลฐานหรือไม่ ดังนั้น ต้องหาความถี่มูลฐาน
วิเคราะห์สูตร
ใช้สูตรมูลฐานของท่อปลายปิด 1 ข้าง และเปิด 1 ข้าง
วิธีทำ
********************************************
24. ท่อปลายเปิดสองข้างยาว 140 cm และท่อปลายปิดหนึ่งด้านให้เกิดเสียงความถี่มูลฐานพร้อมกัน เกิดบีตส์ 5 Hz ถ้าความเร็วเสียงในอากาศเป็น 350 m/s จงหาความยาวท่อปลายปิด
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
วิเคราะห์สูตร
วิธีทำ
นั่นคือ ความยาวท่อปลายปิด เท่ากับ 0.73 เมตร
********************************************
25. ในการทดลองเรื่องการสั่นพ้องของเสียง ถ้าใช้เสียงความถี่ 698 Hz ในการทดลอง ขณะนั้นอุณหภูมิอากาศเป็น 30 องศาเซลเซียส ตำแหน่งของลูกสูลจากปากหลอดเรโซแนนซ์ ขณะเกิดการสั่นพ้องครั้งแรก จะห่างจากตำแหน่งของลูกสูบ ขณะเกิดการสั่นพ้องครั้งถัดไปเป็นระยะเท่าใด
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
โจทย์กำหนดอุณหภูมิของอากาศมาให้ 30 องศาเซลเซียส
หาความเร็วเสียงในอากาศได้
กำหนด f = 698 Hz
วิเคราะห์สูตร
ใช้สูตร
วิธีทำ
อุณหภูมิอากาศ = 30 องศาเซลเซียส จะมีความเร็วเสียงเท่ากับ
จาก
ดังนั้น ระยะห่างระหว่างตำแหน่ง สั่นพ้อง 2 ครั้ง จะห่างกัน
********************************************
26. การหาความถี่ของเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงเครื่องหนึ่ง โดยใช้หลอดกำทอน ปริมาตรของอากาศที่อยู่ในหลอดกำทอนสามารถปรับได้โดยการเลื่อนลูกสูบที่อยู่ในหลอดแล้วสังเกตเสียงดังชัดที่สุด 3 ตำแหน่ง ดังนี้ คือ ระยะ 0.15 เมตร 0.49 เมตร และ 0.83 เมตร จากปลายหลอด ขณะทำการทดลองวัดอุณหภูมิห้องได้ 20 องศาเซลเซียส จงหาความถี่ของเสียงในหน่วยของ Hz
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
วิเคราะห์สูตร
ใช้สูตร
วิธีทำ
บทวิเคราะห์
วิเคราะห์คำถาม
วิเคราะห์สูตร
ใช้สูตร
วิธีทำ
********************************************
ขอบคุณมากนะคะ
ตอบลบขอบคุนค้าบ
ตอบลบขอบคุณค่ะ
ตอบลบขอบคุณมากค่า
ตอบลบขอบคุณมากๆเลยค่ะ ช่วยได้เยอะเลย ^^
ตอบลบขอบคุณคะ
ตอบลบขอบคุณค่ะ ดีมากๆเลย
ตอบลบขอบคุณค่ะ
ตอบลบแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ห่างจากกำแพง 1.50 เมตร ผู้สังเกตยืนห่างจากกำแพงออกไป 5.00 เมตร ในแนวเดียวกับแหล่งกำเนิด สามารถรับฟังเสียงได้ทั้งที่ออกจากแหล่งกำเนิดโดยตรง และจากการสะท้อนที่กำแพง ถ้าขณะนั้นความเร็วเสียงในอากาศมีค่า 348 เมตรต่อวินาที ความถี่ต่ำสุดของแหล่งกำเนิดที่ทำให้ผู้สังเกตได้ยินเสียงค่อยที่สุดมีค่ากี่เฮิรตซ์
ตอบลบอยากได้ข้อนี้อ่ะค่ะ
ทำเองไม่เป็นหรอ
ลบหน้าต่างมีพื้นที่ 0.9 m² ระดับของเสียงจากถนนที่เข้ามาในห้องโดยผ่านหน้าต่างเท่ากับ 90 เดซิเบล จงหากำลังของเสียงที่ผ่านหน้าต่าง
ตอบลบ9×(10^-4)
ลบท่อเรโซแนนซ์ปลายปิดยาว 1 เมตร เกิดการสั่นพ้องครั้งที่ 10 จะมีความถี่เท่าใดเมื่อความเร็ว 15เซนติเมตร/วินาที
ตอบลบได้ยินเสียงตะโกนสุดเสียงจากคนในกลุ่ม วัดระดับความเข้มเสียงได้ 70 เดซิเบล ถ้าให้คน 10 คน ในกลุ่มตะโกนสุดเสียงเช่นกันพร้อมกัน จะได้ยินเสียงที่มีระดับความเข้มกี่เดซิเบล
ตอบลบหน้าต่างบานหนึ่งมีพื้นที่ 1.5 ตารางเมตร ในห้องมีงานเลี้ยงคนพูดกัน ความเข้มเสียงที่หน้าต่าง 10 ยกกำลัง-6 วัตต์ต่อตารางเมตร จงหากำลังเสียงที่ลอดหน้าต่างออกมา ขอคำตอบหน่อยค้า
ตอบลบแหล่งกำเนิดเสียงอันนึงกำเนิดเสียงมีความยาวคลื่น 17 cm ไว้ในอากาศที่มีอุณหภูมิ 36 องศาอยากทราบว่าคลื่นเสียงที่ออกมาจากแหล่งกำเนิดนี้จะมีความยาวถี่เท่าใด ขอคำตอบหน่อยนะคะ
ตอบลบ