จัดทำโดย ครูนันทพล สิทธิสุวรรณ

อัตราเร็วของเสียง
    อัตราเร็วของคลื่นเสียง คือ ระยะทางที่เสียงเคลื่อนที่ได้ในเวลา 1 วินาที    
   
   
    อัตราเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับ
1. ความหนาแน่น ความหนาแน่นมาก อัตราเร็วมาก
2. ความยืดหยุ่น ความยืดหยุ่นมาก อัตราเร็วมาก
3. อุณหภูมิ อุณหภูมิสูง อัตราเร็วมาก

   
   

อัตราเร็วของเสียงในอากาศ :

" สิ่งใดที่ทำให้ความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลง  โดยไม่ทำให้ความดันเปลี่ยน
สิ่งนั้นย่อมเป็นเหตุให้อัตราเร็วของเสียงเปลี่ยน"

อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงสามารถมีผลกระทบต่ออัตราเร็วของเสียงได้
ถ้าอุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น ณ ความดันคงที่ อากาศย่อม ขยายตัวออกตามกฏของชาร์ล
และจะมีความหนาแน่นลดลงทำให้อัตราเร็วของเสียงเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ
อัตราเร็วของเสียงในอากาศจะแปรผันโดยตรงกับอุณหภูมิ(อุณหภูมิเคลวิน)

   
   

สามารถสรุปความสัมพันธ์ได้เป็น

แต่ถ้าอุณหภูมิเป็นเซลเซียส ได้ความสัมพันธ์ดังนี้

   
   
   
    เสียงมีคุณสมบัติเป็นคลื่น ดังนั้นอัตราเร็วของเสียงสามารถหา
จากสูตร
   
   
   
    ตัวอย่าง    
       
    วิเคราะห์ : อัตราเร็วของเสียงในอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ    
       
   

2. เมื่อเคาะท่อเหล็กครั้งหนึ่งปรากฏว่าผู้ที่ยืนอยู่ที่ปลายอีกข้างหนึ่งของท่อเหล็ก
ได้ยินเสียง 2 ครั้งหลังจากเคาะแล้วเป็นเวลา 0.2 วินาที และ 3.0 วินาที ตามลำดับ
ถ้าขณะที่ทำการทดลองมี อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส จงหา

ก. ความยาวของท่อเหล็ก
ข. ความเร็วของเสียงในท่อเหล็ก

   
   

วิเคราะห์ :

1. การที่เราได้ยินเสียง 2 ครั้ง โดยเสียงเดินทางผ่านท่อเหล็กและอากาศ
    เสียงจะเดินทางในอากาศช้ากว่าในเหล็ก
     ดังนั้น เสียงเดินทางในอากาศใช้เวลา 3 วินาที
      ในเหล็กใช้เวลา 0.2 วินาที

   
   

   
   

3. ระยะทางในอากาศ เท่ากับระยะทางในท่อเหล็ก
..... และ อัตราเร็วของเสียงในเหล็ก จาก    S=v.t

วิธีทำ
(ก) การที่เราได้ยินเสียง 2 ครั้ง โดยเสียงเดินทางผ่านท่อเหล็กและอากาศ
...............เสียงจะเดินทางในอากาศช้ากว่าในเหล็ก
...............ดังนั้น เสียงเดินทางในอากาศใช้เวลา 3 วินาที
...........................................ในเหล็กใช้เวลา 0.2 วินาที

   
   
   
   
นั่นคือ ความยาวท่อเหล็ก = ระยะทางที่เสียงเดินทางในอากาศ
                                .....= 1029 m
ตอบ ความยาวท่อเหล็ก 1029 เมตร
   
   

(ข) อัตราเร็วของเสียงในท่อเหล็ก ความยาวท่อ 1029 m เวลา 0.2 วินาที

   
   

 

   

  หมายเหตุ:
ความถี่เสียงที่มนุษย์ได้ยิน (Audible Frequency)จะมีความถี่ในช่วง 20-20000 Hz (เฮิรตซ์) เสียงที่มนุษย์ไม่ได้ยินมีความถี่เสียงที่สูงกว่าหูมนุษย์รับฟังได้(Ultrasonic Frequency) เป็นเสียงที่มีความถี่ มากกว่า 20000 Hz ซึ่งหูของสัตว์บางชนิดได้ยิน เช่น ค้างคาว สุนัข ฯ ส่วน เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่าหูมนุษย์ได้ยิน (Infrasonic Frequency) มีความถี่ต่ำกว่า 20 Hz
   
         
    แบบฝึกหัด  

1.คลื่นเสียง ณ อุณหภูมิ  0 องศาเซลเซียส ความถี่ 1000  Hz ความยาวคลื่น  0.33  เมตร 
จงหาว่าอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส จะมีความเร็วเท่าไร 

Key

2. อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียสคลื่นเสียงมีความเร็ว 347 เมตร/วินาที
ถ้าอุณหภูมิ 927 องศา เซลเซียสคลื่นเสียงจะมีความเร็วเท่าไร

Key

    ขออวยพรให้นักเรียนที่ขยันและตั้งใจประสบผลสำเรี็จในการเรียน...................ทุกคน
 
  Home

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล