+ เมนูหลัก
  ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
  บทนำ
  แบบทดสอบก่อนเรียน
 + เนื้อหา
  การถ่ายโอนพลังงานของคลื่นกล
  คลื่นผิวน้ำ
  การซ้อนทับของคลื่น
  สมบัติของคลื่น
      การสะท้อน
      การหักเห
      การแทรกสอด
      การเลี้ยวเบน
  คลื่นนิ่ง และการสั่นพ้อง
  ใบงาน
  แบบทดสอบหลังเรียน
  บทสรุป
  อ้างอิง
 


การถ่ายโอนพลังงานของคลื่นกล

จุดประสงค์การเรียนรู้
1. อธิบายการเกิดคลื่นกล การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายความแตกต่างระหว่างคลื่นตามขวาง
    และคลื่นตามยา


การถ่ายโอนพลังงานของคลื่นกล       การรบกวนคลื่นจะทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง
โดยการรบกวนนี้อาจมีตัวกลางหรือไม่ก็ได้       ในกรณีที่มีตัวกลางเมื่อแหล่งกำเนิดเกิดการสั่นก็จะถ่ายโอนพลังงานให้กับตัวกลางที่อยู่นิ่ง
โมเลกุลของตัวกลางจะมีการสั่นแล้วถ่ายโอนพลังงานให้กับโมเลกุลข้างเคียงจำนวนมากต่อเนื่องกันไป
ทำให้คลื่นเคลื่อนที่ออกไป
   โดยโมเลกุลของตัวกลางจะสั่นกลับไปกลับมาซ้ำรอยเดิม

1 การสั่น การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายและคลื่น

     การสั่น (Oscillation) คือการเคลื่อนที่เป็นจังหวะซ้ำๆกัน โดยมี คาบ (period)
หรือช่วงเวลาที่สั่นครบหนึ่งรอบเท่าเดิมเสมอ ตัวอย่างเช่น การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา การสั่นของสปริง
การสั่นของอนุภาคของตัวกลางที่มีคลื่นเคลื่อนที่ผ่าน เป็นต้น
ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการสั่นอย่างง่ายที่สุดก็คือ การแกว่งของลูกตุ้ม

[41] รูปที่ 4 แสดงการแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา

(ก)                  (ข)                 (ค)                 (ง)                (จ)

รูปที่ 5 แสดงการแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา

  จากรูปที่ 5 แสดงการแกว่งของลูกตุ้มที่จังหวะต่างๆกันในหนึ่งรอบของการแกว่ง ในรูป (ก)
ลูกตุ้มอยู่ในสภาวะสมดุล ถ้าออกแรงดึงลูกตุ้มให้อยู่ในตำแหน่งที่เลยออกจากสภาวะสมดุล ตามรูป (ข)
แล้วปล่อย ลูกตุ้มจะแกว่งไปมา และผ่านตำแหน่งตามแสดงในรูป (ค) (ง) และ (จ)
แล้วกลับไปยังตำแหน่งในรูป (ข) ซึ่งถือได้ว่าแกว่งครบหนึ่งรอบพอดี ถ้านักเรียนสังเกตการเคลื่อนที่ของลูกตุ้ม
พบว่าจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางเดิมในทิศทางตรงข้ามกันกลับไปกลับมา และสิ่งสำคัญก็คือจะเคลื่อนท
ี่กลับมา ยังตำแหน่งเดิมในช่วงเวลาที่เท่าๆ กันด้วย เราจึงเรียกการเคลื่อนที่ในลักษณะเช่นนี้ได้อีกอย่างหนึ่งว่า
การเคลื่อนที่อย่างเป็นคาบ (periodic motion)
ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการสั่น : แอมพลิจูด คาบ ความถี่ เฟส
ปริมาณที่ควรรู้จักหลายปริมาณซึ่งเกี่ยวข้องกับการศึกษาการสั่น ดังนี้
คาบของการสั่น (T) หมายถึง ช่วงเวลาของการสั่นครบหนึ่งรอบ มีหน่วยเป็นวินาที
ความถี่ของการสั่น (f) หมายถึง จำนวนรอบของการสั่นที่มีในหนึ่งวินาที
จะเห็นว่าความถี่มีค่าเป็นสัดส่วนกลับของคาบ เขียนเป็นสูตรได้ดังนี้

  หร้อ

หน่วยของความถี่จึงเป็น วินาที-1 เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เฮิรตซ์ (hertz : Hz)

 
     

 

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล