รายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม 3 ว30203...

ผสอน นางสาวนออน วชย

โรงเรยนเดชอดม อ าเภอเดชอดม จงหวดอบลราชธาน

ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 29

ก

ค ำน ำ แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาโดยใชเทคนคของโพลยา วชาฟสกสเพมเตม 3 ว30203 เรอง เสยงและการไดยน ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 5 จดท าขนตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 เพอใชประกอบกจกรรมการเรยนการสอนวชาฟสกสเพมเตม 3 ว30203 หนวยการเรยนรท 2 เสยงและการไดยน กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ส าหรบเลมนเปนชดท 1 เรอง ธรรมชาตของเสยงและอตราเรวของเสยง ผจดท าหวงเปนอยางยงวาจะสามารถสงเสรมความสามารถการแกโจทยปญหาวชาฟสกส รหลกในการค านวณโจทย ใชเพอศกษาคนควาดวยตนเอง และน ากลบไปทบทวนฝกฝนดวยตนเองทบาน โดยไมจ ากดเวลา เปนสอการเรยนรทมประสทธภาพ สามารถอ านวยประโยชนตอการเรยนการสอนใหบรรลวตถประสงคของหลกสตรได และสงผลตอการพฒนาผเรยนไดอยางมประสทธภาพ

นออน วชย

ข

สำรบญ

เรอง หนำ ค าน า................................................................................................................................................ ก สารบญ............................................................................................................................................ ข ค าชแจงการใชชดฝกทกษะการแกโจทยปญหา............................................................................... 1 ค าชแจงส าหรบคร........................................................................................................................... 2 ค าชแจงส าหรบนกเรยน................................................................................................................... 3 แผนผงล าดบการใชแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา..................................................................... 4 สาระ มาตรฐานการเรยนรและจดประสงคการเรยนร..................................................................... 5แบบทดสอบกอนเรยน.................................................................................................................... 7 ใบความร........................................................................................................................................ 10 เทคนคการแกโจทยปญหาตามกระบวนการแกโจทยปญหาของโพลยา.......................................... 16ตวอยางแบบฝกทกษะแกโจทยปญหา............................................................................................. 17 แบบฝกทกษะแกโจทยปญหา.......................................................................................................... 25 แบบทดสอบหลงเรยน..................................................................................................................... 33 กระดาษค าตอบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน................................................................................ 36 ตารางบนทกคะแนนการท าแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา........................................................ 37 เกณฑการใหคะแนนในแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา.............................................................. 38 แบบบนทกผลสมฤทธทางการเรยนจากแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา..................................... 39 บรรณานกรม.................................................................................................................................. 40 ภาคผนวก....................................................................................................................................... 41 เฉลยแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา....................................................................................... 42 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน.................................................................................... 50

1

1. แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาโดยใชเทคนคของโพลยา วชาฟสกสเพมเตม 3 ว30203 เรอง เสยงและการไดยน ส าหรบนกเรยนชนมธยมศกษาปท 5 ส าหรบเลมนเปน ชดท 1 เรอง ธรรมชาตของเสยงและอตราเรวของคลนเสยง จากทงหมด 8 ชด ประกอบดวย แบบฝกทกษะชดท 1 เรอง ธรรมชาตของเสยงและการไดยน แบบฝกทกษะชดท 2 เรอง การสะทอนของเสยง แบบฝกทกษะชดท 3 เรอง การหกเหของเสยง แบบฝกทกษะชดท 4 เรอง การแทรกสอดและการเลยวเบนของเสยง แบบฝกทกษะชดท 5 เรอง บตสและคลนนงของเสยง แบบฝกทกษะชดท 6 เรอง ความถธรรมชาตและการสนพองของเสยง แบบฝกทกษะชดท 7 เรอง ปรากฏการณดอปเพลอรและคลนกระแทก แบบฝกทกษะชดท 8 เรอง ความเขมเสยงและระดบความเขมเสยง 2. สวนประกอบของแบบฝกทกษะประกอบดวย - ค าชแจงการใชแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - ค าชแจงส าหรบคร - ค าชแจงส าหรบนกเรยน - แผนผงล าดบการใชแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - มาตรฐานการเรยนร สาระส าคญและจดประสงคการเรยนร - แบบทดสอบกอนเรยน - ใบความร - แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - แบบทดสอบหลงเรยน - กระดาษค าตอบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน - ตารางบนทกคะแนนการท าแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - เกณฑการใหคะแนนในแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - แบบบนทกผลสมฤทธทางการเรยนจากแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - เฉลยแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา - เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน

ค ำชแจงกำรใชแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

2

1. ใชแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา ชดท 1 เรอง ธรรมชาตของเสยงและอตราเรวของคลนเสยงเลมน จดกจกรรมการเรยนการสอนประกอบกบแผนการจดการเรยนรท 1 2. ครตองชแจงขนตอนการเรยนโดยใชแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาตงแตตนจนจบใหนกเรยนเขาใจกอนด าเนนกจกรรมตาง ๆ 3. ใหทดสอบความรกอนเรยนของนกเรยน เพอวดความรพนฐานของนกเรยนเปนรายบคคล 4. ขณะปฏบตกจกรรม ครคอยกระตนใหนกเรยนเรยนรอยางตงใจ และเปดโอกาสใหนกเรยนไดซกถามขอสงสย ในเนอหาทไมเขาใจ และครอธบายเพมเตมอยางใกลชด 7. ทดสอบความรของนกเรยนโดยใชแบบทดสอบหลงเรยน 8. หากผเรยนบางคนเรยนไมทน หรอขาดเรยน อาจจมอบหมายงานหรอเอกสารใหศกษาเพมเตมนอกเวลา 9. การตรวจนบคะแนนแบบทดสอบหลงเรยน ใชเกณฑรอยละ 80 ถานกเรยนท าคะแนนไดนอยกวารอยละ 80 ควรใหค าแนะน าและจดสอนซอมเสรม

ค าชแจงส าหรบคร

3

นกเรยนอานค าชแจงและท าตามค าชแจงแตละขนตอนตงแตตนจนจบ โดยปฏบตขนตอนดงตอไปน 1. แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา ชดท 1 เรอง ธรรมชาตของเสยงและอตราเรวของคลนเสยง ใชเวลาในการท าแบบฝกทกษะ จ านวน 2 ชวโมง นกเรยนสามารถเรยนรและฝกปฏบตไดดวยตนเอง การใชแบบฝกทกษะควรปฏบตตามกฎกตกาในการใชอยางเครงครดจงจะไดผลด 2. นกเรยนศกษา มาตรฐานการเรยนร สาระส าคญ และจประสงคการเรยนร 3. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน แบบปรนยจ านวน 10 ขอ ลงในกระดาษค าตอบ 4. ศกษา ใบความร ขนตอนการแกโจทยปญหาและตวอยางการแกโจทยปญหา 5. ท าแบบฝกทกษะตามทก าหนดไว จ านวน 4 ขอ ขอละ 5 คะแนน รวม 20 คะแนน โดยแสดงวธการค านวณอยางละเอยด ลงในแบบฝกทกษะ ใหนกเรยนท าดวยตนเอง เรยงตามล าดบขนตอน อยาเปดขามหนาใดหนาหนงโดยเดดขาด และใหมความซอสตย ไมเปดดเฉลยกอน เมอท าเสรจแลวจงตรวจค าตอบกบเฉลยแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา 6. ท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ 7. ตรวจค าตอบของแบบทดสอบกอนเรยนหลงเรยน จากเฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน 8. นกเรยนตองท าแบบทดสอบหลงเรยน ใหได 8 ขอขนไป จงจะผานเกณฑ และถานกเรยนไมผานเกณฑตามทก าหนดใหทบทวนเนอหาและท าแบบฝกทกษะใหมอกครง หมายเหต เมอนกเรยนคนใดสงสยหรอมปญหาทไมเขาใจ สามารถขอค าปรกษาและค าแนะน าจากครผสอนไดตลอดเวลา

ค าชแจงส าหรบนกเรยน

4

แผนผงล ำดบกำรใชแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

อำนค ำชแจงกำรใชแบบฝกทกษะ

ทดสอบกอนเรยน

กระบวนกำรจดกจกรรมกำรเรยนร

ทดสอบหลงเรยน

ศกษำใบควำมร

ท ำแบบฝกทกษะ

ผำนเกณฑ (80%)

ไมผำนเกณฑ (80%)

ศกษาแบบฝกทกษะชดตอไป เรยนซอมเสรม

5

แบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

ว 5.1 : เขาใจความสมพนธระหวางพลงงานกบการด ารงชวต การเปลยนรปพลงงาน ปฏสมพนธระหวางสารและพลงงาน ผลของการใชพลงงานตอสงมชวตและสงแวดลอม มกระบวนการ สบเสาะหาความร สอสารสงทเรยนรและน าความรไปใชประโยชน ว 8.1 : ใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและจตวทยาศาสตรในการสบเสาะหาความร การแกปญหา รวาปรากฏการณทางธรรมชาตทเกดขนสวนใหญมรปแบบทแนนอน สามารถอธบายและตรวจสอบได ภายใตขอมลและเครองมอทอยในชวงเวลานน ๆ เขาใจวาวทยาศาสตรและเทคโนโลย สงคม และสงแวดลอม มความเกยวของสมพนธกน

อตราเรวของเสยงขนอยกบอณหภมของอากาศขณะนน ตามสมการ v = 331 + 0.6 t เมออณหภมของตวกลางคงตว อตราเรวเสยงในตวกลางจะมคาคงตว และอตราเรวเสยงในตวกลางตาง ๆ ทอณหภมตางกนจะมคาตางกน เมอเสยงเคลอนทผานไปแลวโมเลกลของอากาศในแตละต าแหนงจะยงคงอยทเดม แนวการถายโอนพลงงานของเสยงกบแนวการสนของโมเลกลอากาศอยในแนวเดยวกน ดงนนเสยงจงจดเปนคลนตามยาว

สำระส ำคญ

มำตรฐำนกำรเรยนร

6

กอนอนตองท ำแบบทดสอบกอนเรยนกอนนะคะ เพอดพฒนำกำรตวเอง

เรมไดเลยคะ

1. อธบายถงองคประกอบของการเกดคลนเสยงได 2. อธบายถงการเปลยนแปลงของการกระจดของอนภาคอากาศและความดนของอากาศขณะทมคลนเสยงเคลอนทผาน 3. อธบายและสรปไดวาเสยงเปนคลนตามยาวและตองอาศยตวกลางในการเคลอนท 4. บอกไดวาอตราเรวเสยงในตวกลางตาง ๆ ทอณหภมตางกนจะมคาตางกนและค านวณหาอตราเรวของคลนเสยงในอากาศทอณหภมตาง ๆ ได 5. บอกความสมพนธระหวางความยาวคลน ความถและอตราเรวของเสยงได 6. มจตวทยาศาสตรดานความสนใจใฝร ความรอบคอบ กลาแสดงความคดเหนและรบฟงความคดเหนจากผอน ความมเหตผล และความสามารถในการท างานรวมกบผอนอยางสรางสรรค

จดประสงคกำรเรยนร

7

แบบทดสอบกอนเรยน ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

ค ำชแจง 1. ขอสอบชดนมจ านวน 10 ขอ เปนขอสอบปรนยชนด 4 ตวเลอก 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว แลวท าเครองหมาย (X) ลงในกระดาษค าตอบ

1. ขอใดถกตองเกยวกบคลนเสยง 1. เมอคลนเสยงเดนทางผานอากาศ จะท าใหความดนอากาศ ณ บรเวณนนเกดคลนอด ความดนอากาศจะสงกวาปกต 2. เมอเสยงเดนทางผานตวกลางจะท าใหตวกลางเกดการสนสะเทอน 3. เสยงเปนคลนตามขวาง เดนทางโดยอาศยตวกลาง ค าตอบทถกตองคอ ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 3 ง. ขอ 1 , 2 และ 3 2. ตวกลางในขอใดทเสยงไมสามารถเคลอนทผานได ก. น าทะเล ข. สญญากาศ ค. ก าแพงคอนกรต ง. อากาศแปรปรวน 3. ขอความตอไปนขอใดถกตองเกยวกบความเรวของเสยงในอากาศ ก. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบความถของตนก าเนดเสยง ข. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบแอมพลจดของการสนสะเทอน ค. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบอณหภม ง. ความเรวของเสยงในอากาศมคาคงทเสมอ

8

4. ถาอณหภมของอากาศเปลยนจะมผลท าใหปรมาณใดของเสยงเปลยนแปลงบาง 1. ความถ 2. ความยาวคลน 3. อตราเรวคลน 4. ดชนหกเหของเสยง ค าตอบทถกตองคอขอใด ก. 1, 2, 3 และ 4 ข. 1, 2, และ 3 ค. 2, 3 และ 4 ง. 2 และ 3 5. จงหาความยาวคลนของเสยงซงมความถ 1,000 เฮรตซ ขณะคลนเสยงผานน าทะเล ก าหนดใหอตราเรวของเสยงในน าทะเลเทากบ 1,500 เมตรตอวนาท ก. 1.5 เมตร ข. 1.0 เมตร ค. 0.67 เมตร ง. 0.50 เมตร 6. แหลงก าเนดเสยงอนหนงสนดวยความถ 692 เฮรตซ วางในอากาศทมอณหภม 25 องศาเซลเซยส อยากทราบวาคลนเสยงทออกจากแหลงก าเนดน จะมความยาวคลนเทาไร ก. 0.6 เมตร ข. 0.5 เมตร ค. 0.3 เมตร ง. 0.1 เมตร 7. จงหาอตราเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 25 องศาเซลเซยส และ 30 องศาเซลเซยส ก. 356, 349 เมตรตอวนาท ข. 356, 354 เมตรตอวนาท ค. 350, 349 เมตรตอวนาท ง. 346, 349 เมตรตอวนาท

9

ท ำแบบทดสอบกอนเรยนเสรจแลวเรมศกษำเนอหำกนตอเลยนะคะ

8. ทอเหลกมคามอดลสความยดหยน 2 × 1011 นวตนตอตารางเมตร และมความหนาแนน 7.5 × 103 กโลกรมตอลกบาศกเมตร จงหาอตราเรวของเสยงในทอเหลกน ก. 2.67 × 103 เมตรตอวนาท ข. 3.50 × 103 เมตรตอวนาท ค. 4.65 × 103 เมตรตอวนาท ง. 5.16 × 103 เมตรตอวนาท 9. สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.5 เมตร และแหลงก าเนดเสยงมความถ 680 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภมของอากาศบรเวณนนเปนเทาใด ก. 40 องศาเซลเซยส ข. 30 องศาเซลเซยส ค. 20 องศาเซลเซยส ง. 15 องศาเซลเซยส 10. จงหาอตราสวนของอตราเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 927 องศาเซลเซยส ตอ 27 องศาเซลเซยส มคาเปนเทาใด ก. √ ข. 2 ค. 4 ง. 8

10

ใบควำมร ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

คลนเสยงเกดจากการสนของวตถ พลงงานจากการสนของวตถ จะถายโอนใหกบโมเลกลของอากาศท าใหโมเลกลของอากาศสน แลวถายโอนพลงงานทไดรบแกโมเลกลถดไป มผลใหคลนเสยงแผกระจายออกไปในอากาศโดยรอบแหลงก าเนดโดยโมเลกลของอากาศไมไดเคลอนทไปพรอมกบคลนหลงจากทคลนเสยงเคลอนทผาน จะมการสนแบบซมเปลฮารมอนค ในแนวเดยวกบการเคลอนทของคลนเสยง ดงนน คลนเสยงจงเปนคลนตำมยำว เชน การดดสายกตาร พลงงานในการดดซงเปนพลงงานกล จะถกถายโอนใหกบสายกตาร ท าใหสายกตารสน พลงงานในการสนของสายกตารจะเปลยนเปนพลงงานเสยงแผกระจายออกไปโดยรอบ

รปท 1.1 แสดงแหลงก าเนดคลนเสยงจากการดดสายกตาร (ทมา : http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=75588 )

ถาแหลงก าเนดสนอยในบรเวณทเปนสญญากาศจะไมมเสยงเกดขน เพราะในบรเวณนนไมมโมเลกลของตวกลางทจะอดหรอขยาย เสยงจงแผออกมาจากแหลงก าเนดไมได เสยงเคลอนทไดเรวในตวกลางทมความหนาแนนสง ดงนนเสยงจงเคลอนทไดเรวในตวกลางทเปนของแขง และมอตราเรวลดลงในของเหลวและกาซตามล าดบ จงสรปไดวา องคประกอบของการเกดคลนเสยงม 3

ธรรมชำตของเสยง

11

องคประกอบ คอ แหลงก าเนดคลนเสยง ตวกลาง และผรบคลนเสยง ถาขาดสงใดสงหนงจะไมไดยนเสยงทนท

ความดนอากาศในบรเวณทเสยงเคลอนทผานเรยกวา ควำมดนเสยง ณ เวลาหนง โมเลกลของอากาศในบางบรเวณจะอยใกลชดกนมาก ท าใหมความหนาแนนและความดนสงกวาปกต บรเวณนเรยกวา สวนอด โมเลกลทอยตรงกลางไมมการเคลอนท เพราะถกโมเลกลทอยทางซาย และสวนทอยทางขวาอดเขามาการกระจดของโมเลกลตรงกลางจงเปนศนย แตในบางบรเวณโมเลกลของอากาศอยหางกนมากจงมความหนาแนนและความดนต ากวาปกต บรเวณนเรยกวา สวนขยำย โมเลกลทอยตรงกลางไมมการเคลอนทเชนกน การกระจดจงเปนศนย การเปลยนแปลงของความดนเสยงกบระยะทางมลกษณะเปนรปคลนไซน (sine wave) ดงรปท 1.2

อด ขยาย อด ขยาย อด ขยาย อด

รปท 1.2 แสดงความดนของอากาศ ขณะคลนเสยงเคลอนทผาน

(ทมา : http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=75593)

โดยระยะหางระหวางชวงอดถงชวงอดถดไป เรยกวา ความยาวคลน () ซงจะเทากบระยะหางระหวางชวงขยายทอยถดกนดวย

12

เนองจากเสยงเปนคลนกล ซงตองใชตวกลางในการสงถายพลงงานเสยง ดงนนอตราเรวของเสยงจงไมคงทขนอยกบชนดของตวกลาง และสมบตของตวกลาง ไดแก ความหนาแนน ความยดหยนของตวกลาง และอณหภมของตวกลางนน เปนตน ตำรำงท 1.1 แสดงอตราเรวของเสยงในตวกลางชนดตาง ๆ ทอณหภม 25 องศาเซลเซยส

ตวกลำง อตรำเรว (เมตรตอวนำท) อากาศ

ไฮโดรเจน ปรอท น า

น าทะเล แกว

อะลมเนยม เหลก

346 1,339 1,450 1,498 1,531 4,540 5,000 5,200

1. เนองจำกเสยงเปนคลน ดงนน การหาอตราเรวของเสยงจงเหมอนคลน คอ หรอ เมอ คอ ความยาวคลนเสยง (m) f คอ ความถคลนเสยง (Hz) T คอ คาบการเคลอนทของเสยง (s) V คอ อตราเรวของคลนเสยง (m/s)

อตราเรวของคลนเสยง

การหาอตราเรวของคลนเสยง ลกษณะตาง ๆ

v = f V =

13

2. เนองจำกเสยงเคลอนทเปนเสนตรง ดงนน

เมอ s คอ ระยะทางทคลนเสยงเคลอนทได (m) t คอ เวลาทคลนเสยงใชในการเคลอนท (s) v คอ อตราเรวของคลนเสยง (m/s)

3. อตรำเรวของเสยงในตวกลำงตำง ๆ 3.1 อตรำเรวของเสยงในของแขง

เมอ คอ มอดลสความยดหยนของวตถ (N/m2) คอ ความหนาแนนของวตถ (kg/m3) v คอ อตราเรวของคลนเสยงในของแขง (m/s) 3.2 อตรำเรวของเสยงในกำซ เมอ B คอ มอดลสความยดหยนของวตถ (N/m2) คอ ความหนาแนนของกาซ (kg/m3) v คอ อตราเรวของคลนเสยงในกาซ (m/s)

V =

V = √

V = √

14

ในขณะทคลนเสยงเคลอนทผานกาซจะท าใหกาซมการอดและมการขยายตวอยางรวดเรวจนถอไดวาไมมการรบหรอสญเสยพลงงานความรอน ไดความสมพนธวา คอ คาคงตว ....................................................(1) เมอ คอ คาคงตวส าหรบกาซชนดหนง จากความหมายของมอดลสความยดหยนของกาซ (B) มคาเปน

B = p ......................................................... (2)

นนคอ อตราเรวของเสยงในกาซ v = √

...................... (3)

จากการศกษาสมบตของกาซอดมคต พบวา Pv = nRT

เมอ n คอ จ านวนโมลของกาซ ถา m เปนมวลของกาซทงหมดใน n โมล และ M เปนมวลของกาซ 1 โมล จงไดวา n =

ดงนน Pv =

P =

P =

...................................................... (4)

จากสมการ (3) และ (4) จะไดวา

v = √

ดงนน .................................... (5)

เมอ คอ คานจของกาซ มคา 8.31 J /mol. K คอ อณหภมในหนวยองศาสมบรณ (K) คอ มวลของกาซใน 1 โมล

v = √

15

คอ คาคงตวส าหรบกาซหนง v คอ อตราเรวของเสยงในกาซ (m/s)

3.3 อตรำเรวของเสยงในอำกำศ (ในอากาศอตราเรวของเสยงขนอยกบอณหภม) โดย √ จะไดวา

แตเราสามารถวเคราะหในหนวยองศาเซลเซยส โดยอาศยการประมาณคา พบวา อตราเรวของเสยงในอากาศ

ทอณหภม 0๐ C เสยงจะมอตราเรวประมาณ 331 m/s ถาอณหภมเพมขน 1๐ C อตราเรวเสยงจะเพมขน 0.6 m/s จะไดวา

แตถาอณหภมของอากาศมคาตงแต 45๐ C ขนไป ตองใชสมการเดม คอ

√ จะได

√

V = 331 + 0.6 (t)

√

16

เทคนคกำรแกโจทยปญหำ ตำมกระบวนกำรแกโจทยปญหำของโพลยำ

ขนท 1 ท ำควำมเขำใจปญหำ

1. อานสถานการณและ เขยนรป ตามสถานการณ (ถาม) 2. พจารณาวาสถานการณก าหนด ใหอะไรมา เขยนออกมาในรปของ สญลกษณของคานน 3. วเคราะหวาตองการหาอะไร (ค าตอบ) เขยนออกมาในรปของสญลกษณ ของคานน

4. เลอกสมการ ทสมพนธกบสงทสถานการณใหหา หรอก าหนด เขยนออกมาในรปของสญลกษณของคานน

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ

5. ด าเนนการตามแผนทวางไวเพอใหไดค าตอบของปญหา โดยใชขนตอน ทางคณตศาสตร

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ

6. ตรวจสอบความถกตองในขนตอนตาง ๆ แลวตอบค าถามทวนสถานการณ

ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ

17

ตวอยำงท 1 จงหาความยามคลนเสยงซงมความถ 2,000 เฮรตซ ขณะคลนเสยงน าทะเล ก าหนดใหอตราเรวเสยงในน าทะเลเทากบ 1,500 เมตรตอวนาท

ขนท 1 ท ำควำมเขำใจปญหำ 1. เขยนรปตามสถานการณ (ถาม) 2. พจารณาสงทก าหนดใหแลวเขยนออกมาในรปของสญลกษณ คอ

ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ ความถของเสยง f = 2,000 Hz อตราเรวเสยงในน าทะเล v = 1,500 m/s

3. วเคราะหสงทใหหา คอ ความยาวคลนเสยง () = ?

วธท ำ

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ ความยาวคลนเสยง จาก v = f

ตวอยำงแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

18

ไมยำกใชไหมคะ..... มำดตวอยำงขอตอไปกนเลย

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาความยาวของคลนเสยง จากสมการ v = f แทนคา 1,500 = 2,000 ()

=

จะได = 0.75

ดงนน = 0.75 m

ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ความยาวคลนเสยง () = 0.75 m

ตรวจค าตอบ จากสมการ v = f

เมอ = 0.75 m

จะได 1,500 = 2,000 (0.75) ดงนน 1,500 = 1,500 ตอบ เสยงมความยาวคลน 0.75 เมตร

19

ตวอยำงท 2 นองปอรองเพลงดวยความถ 200 เฮรตซ และอากาศบรเวณนนมอณหภม 25 องศาเซลเซยส จงหาความยาวคลนเสยงเพลงทนองปอรอง


ขอความจากโจทย เปลยนเปนสญลกษณ

ความถของเสยง f = 200 Hz

อณหภมอากาศ t = 25๐ C

3. วเคราะหสงทใหหา คอ ความยาวคลนเสยง () = ?

วธท า

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ หาความเขมเสยง จาก v = f แตยงไมทราบคาอตราเรวของเสยง (v) ดงนนตองหาคา v กอน โดยหา v จากสมการ v = 331 + 0.6 (t) เมอไดคา v แลวจงน ามาหาคา

20

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวของคลนเสยง จากสมการ v = 331 + 0.6 (t)

แทนคา v = 331 + 0.6 (25)

จะได v = 331 + 15

v = 346 m/s

หาความยาวของคลนเสยง จากสมการ v = f

เมอ v = 346 m/s แทนคา 346 = 200()

จะได =

ดงนน = 1.73 m

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ความยาวคลนเสยง () = 1.73 m

ตรวจค าตอบ จากสมการ v = f เมอ = 1.73 m

จะได 346 = 200(1.73) ดงนน 346 = 346

ตอบ เสยงมความยาวคลน 1.73 เมตร

21

ตวอยำงท 3 ถาอตราเรวเสยงในกาซหนงทอณหภม 27 องศาเซลเซยส วดได 350 เมตรตอวนาท ถาอณหภมเปลยนไปเปน 327 องศาเซลเซยส อตราเรวเสยงในกาซนนจะเปนเทาใด


ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ อตราเรวเสยงครงแรก v1 = 350 m/s

อณหภมครงแรก t1 = 27๐ C

อณหภมครงหลง T2 = 327๐ C

3. วเคราะหสงทใหหา คอ อตราเรวเสยงครงทสอง (v2 ) = ?

วธท ำ

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ หาอตราเรวเสยง จาก

√

22

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวเสยงครงหลง

จากสมการ

=

แทนคา 350

v2 = √

จะได 350

v2 = √

350

v2 = √

ดงนน v2 = 495 m/s

= f แทนคา 346 =

200 ()

จะได = 200

346

ดงนน = 1.73 m

ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ อตราเรวของเสยงในกาซนนจะเปน (v2) = 495 m/s

ตรวจค าตอบ จากสมการ

√

เมอ v2 = 495 m/s

จะได

=

1.414 = √

ดงนน 1.414 = 1.414

ตอบ อตราเรวของเสยงในกาซนนจะเปน 495 เมตรตอวนาท

23

ตวอยำงท 4 อากาศมคาคงท 1.40 มความหนาแนน 1.29 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ภายใตความดน 1 บรรยากาศ เมอเสยงเคลอนทผานจะมอตราเรวเทาไร (1 บรรยากาศ = 1.013 × 105 นวตนตอรางเมตร)


ขอความจากโจทย เปลยนเปนสญลกษณ คาคงทของอากาศ = 1.40

ความหนาแนน = 1.29 kg/m3

ความดน P = 1.013 × 105 N/m3

3. วเคราะหสงทใหหา คอ อตราเรวเสยงในอากาศ (v) = ?

วธท ำ

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ หาอตราเรวเสยงในอากาศ จาก

v = √

24

ศกษำตวอยำงสดทำยจบแลวมำท ำแบบฝกหดกนตอเลยนะคะ

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวเสยงในอากาศ

จากสมการ v = √

แทนคา v = √

จะได v = 5101.1 v = 1.1 ดงนน v = 331.66 m/s

ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ อตราเรวเสยงในอากาศเปน (v) 331.66 m/s

ตรวจค าตอบ จากสมการ v = √

เมอ v = 331.66 m/s จะได 331.66 = 102 1.1

ดงนน 331.66 = 331.66

ตอบ อตราเรวเสยงในอากาศเปน 331.66 เมตรตอวนาท

25

แบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

แบบฝกทกษะท 1 แหลงก าเนดคลนเสยงอนหนงสนดวยความถ 698 เฮรตซ วางในอากาศทมอณหภม 30 องศาเซลเซยส อยากทราบวาคลนเสยงทออกจากแหลงก าเนดน มความยาวคลนเทาใด


ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ

3. วเคราะหสงทใหหา คอ ................................................................ ........................................................... ................................................................................................ ............................. ....................................................................... ......................................................

ขนท 2 วางแผนแกปญหา วธการทใชแกปญหา 4. สมการ คอ ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. ....

วธท ำ

26

งำยจง....ไปท ำ ขอตอไปเลยดกวำคะ

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ขนท 2 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. ..

27

แบบฝกทกษะท 2 สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.5 เมตร และแหลงก าเนดเสยงมความถ 698 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภมของอากาศบรเวณนนเปนเทาใด



3. วเคราะหสงทใหหา คอ ................................................................ ........................................................... ................................................................................................ ............................. ................................................................................................ ............................. ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ คอ ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. ....

วธท ำ

28

อยำกเกง....ตองฝกฝน เรำตองมควำมพยำยำมนะครบ

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. ..

29

แบบฝกทกษะท 3 ถาอตราเรวเสยงในกาซหนงทอณหภม 27๐C วดได 350 เมตรตอวนาท ถาอณหภมเปลยนไปเปน 327๐C อตราเรวเสยงในกาซนนจะเปนเทาใด



3. วเคราะหสงทใหหา คอ ................................................................ .......................................................... ................................................................................................ .......................... ........................................................................... ..................................................

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ คอ ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. .... ............................................................................................................................. ....

วธท ำ

30

ไปท ำขอสดทำย กนเลยจรำ......

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ...................................

ขนท 2 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. ..

31

แบบฝกทกษะท 4 ทอเหลกมคามอดลสความยดหยน 2 × 1011 นวตนตอตารางเมตร และมความหนาแนน 8.0 × 103 กโลกรมตอลกบาศกเมตร จงหาอตราเรวของคลนเสยงในทอเหลกน



3. วเคราะหสงทใหหา คอ ................................................................ ........................................................... ................................................................................................ ............................. ....................................................................... ......................................................

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ คอ ............................................................................................................................. ... ................................................................................................. ............................... .......................................................................................................................... ...... .......................................................................................................................... ...... .......................................................................................................................... ......

วธท ำ

32

ท ำถกกนไหมเอย.... ตรวจค ำตอบไดทภำคผนวก

แลวอยำลมบนทกคะแนนนะครบ

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ................................... ............................................................................................................................. .. ............................................................................................ ...................................

ขนท 4 ตรวจสอบค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. .. ............................................................................................................................. ..

33

แบบทดสอบหลงเรยน ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

ค ำชแจง 1. ขอสอบชดนมจ านวน 10 ขอ เปนขอสอบปรนยชนด 4 ตวเลอก 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว แลวท าเครองหมาย (X) ลงในกระดาษค าตอบ

1. ตวกลางในขอใดทเสยงไมสามารถเคลอนทผานได ก. น าทะเล ข. สญญากาศ ค. ก าแพงคอนกรต ง. อากาศแปรปรวน 2. แหลงก าเนดเสยงอนหนงสนดวยความถ 692 เฮรตซ วางในอากาศทมอณหภม 25 องศาเซลเซยส อยากทราบวาคลนเสยงทออกจากแหลงก าเนดน จะมความยาวคลนเทาไร ก. 0.6 เมตร ข. 0.5 เมตร ค. 0.3 เมตร ง. 0.1 เมตร 3. สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.5 เมตร และแหลงก าเนดเสยงมความถ 680 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภมของอากาศบรเวณนนเปนเทาใด ก. 40 องศาเซลเซยส ข. 30 องศาเซลเซยส ค. 20 องศาเซลเซยส ง. 15 องศาเซลเซยส

34

4. ขอความตอไปนขอใดถกตองเกยวกบความเรวของเสยงในอากาศ ก. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบความถของตนก าเนดเสยง ข. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบแอมพลจดของการสนสะเทอน ค. ความเรวของเสยงในอากาศขนอยกบอณหภม ง. ความเรวของเสยงในอากาศมคาคงทเสมอ 5. จงหาอตราสวนของอตราเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 927 องศาเซลเซยส ตอ 27 องศาเซลเซยส มคาเปนเทาใด ก. √ ข. 2 ค. 4 ง. 8 6. ถาอณหภมของอากาศเปลยนจะมผลท าใหปรมาณใดของเสยงเปลยนแปลงบาง 1. ความถ 2. ความยาวคลน 3. อตราเรวคลน 4. ดชนหกเหของเสยง ค าตอบทถกตองคอขอใด ก. 1, 2, 3 และ 4 ข. 1, 2, และ 3 ค. 2, 3 และ 4 ง. 2 และ 3 7. ขอใดถกตองเกยวกบคลนเสยง 1. เมอคลนเสยงเดนทางผานอากาศ จะท าใหความดนอากาศ ณ บรเวณนนเกดคลนอด ความดนอากาศจะสงกวาปกต 2. เมอเสยงเดนทางผานตวกลางจะท าใหตวกลางเกดการสนสะเทอน 3. เสยงเปนคลนตามขวาง เดนทางโดยอาศยตวกลาง ค าตอบทถกตองคอ

35

ท ำแบบทดสอบหลงเรยนเสรจแลว ตรวจค ำตอบไดทภำคผนวก

แลวอยำลมบนทกคะแนนนะคะ

ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 1 และ 3 ค. ขอ 2 และ 3 ง. ขอ 1 , 2 และ 3 8. จงหาอตราเรวของเสยงในอากาศทอณหภม 25 องศาเซลเซยส และ 30 องศาเซลเซยส ก. 356, 349 เมตรตอวนาท ข. 356, 354 เมตรตอวนาท ค. 350, 349 เมตรตอวนาท ง. 346, 349 เมตรตอวนาท 9. ทอเหลกมคามอดลสความยดหยน 2 × 1011 นวตนตอตารางเมตร และมความหนาแนน 7.5 × 103 กโลกรมตอลกบาศกเมตร จงหาอตราเรวของเสยงในทอเหลกน ก. 2.67 × 103 เมตรตอวนาท ข. 3.50 × 103 เมตรตอวนาท ค. 4.65 × 103 เมตรตอวนาท ง. 5.16 × 103 เมตรตอวนาท 10. จงหาความยาวคลนของเสยงซงมความถ 1,000 เฮรตซ ขณะคลนเสยงผานน าทะเล ก าหนดใหอตราเรวของเสยงในน าทะเลเทากบ 1,500 เมตรตอวนาท ก. 1.5 เมตร ข. 1.0 เมตร ค. 0.67 เมตร ง. 0.50 เมตร

36

ชอ-สกล................................................................................เลขท................ชนมธยมศกษาปท 5/.........

ทดสอบกอนเรยน ทดสอบหลงเรยน

ขอท ก ข ค ง ขอท ก ข ค ง 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9

10 10

รวมคะแนนทได รวมคะแนนทได

กระดำษค ำตอบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน แบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ ชดท 1

เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

37

ค ำชแจง ใหนกเรยนน าคะแนนทไดจากการท าแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหามากรอกลงในตาราง

แบบฝกทกษะท รำยกำร คะแนนเตม คะแนนทได

1

เปลยนเปนปรมาณสญลกษณ 1

ก าหนดสตรทเลอกใช 1 การแทนคาและคดค านวณ 2 ค าตอบ 1 รวม 5

2

เปลยนเปนปรมาณสญลกษณ 1 ก าหนดสตรทเลอกใช 1 การแทนคาและคดค านวณ 2 ค าตอบ 1 รวม 5

3

เปลยนเปนปรมาณสญลกษณ 1 ก าหนดสตรทเลอกใช 1 การแทนคาและคดค านวณ 2 ค าตอบ 1

รวม 5

4

เปลยนเปนปรมาณสญลกษณ 1 ก าหนดสตรทเลอกใช 1 การแทนคาและคดค านวณ 2 ค าตอบ 1 รวม 5

รวมคะแนน 20

ตำรำงบนทกคะแนนกำรท ำแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

38

ขนตอนกระบวนกำร แกโจทยปญหำของโพลยำ

คะแนน เกณฑกำรพจำรณำ

ขนท 1 ท าความเขาใจปญหา

1 เปลยนปรมาณเปนสญลกษณไดถกตองจดเจนทกขอ

0.5 เปลยนปรมาณเปนสญลกษณไดถกตองไมครบทกขอ

0 ไมตอบ หรอเปลยนปรมาณเปนสญลกษณไมถกตองเลย

ขนท 2 วางแผนการปญหา 1 ก าหนดสตรทเลอกใชไดถกตอง

0 ก าหนดสตรทเลอกใชไมถกตองเลย

ขนท 3 ด าเนนการแกปญหา

2 แทนคาในสตรและคดค านวณเปนไปตามล าดบขนไดถกตอง

1 แทนคาในสตรไดถกตองแตคดค านวณไมเปนไปตามล าดบขนทถกตอง

0 ไมตอบ หรอแทนคาในสตรผดและคดค านวณไมเปนไปตามล าดบขนทถกตองเลย

ขนท 4 ตรวจค าตอบ

1 ค าตอบและหนวยถกตองชดเจน

0.5 ค าตอบถกแตหนวยไมถกตอง

0 ไมตอบ หรอค าตอบและหนวยไมถกตองเลย

1. ในการท าแบบฝกทกษะการแกโจทยปญหา จะมตารางใหคะแนนใหนกเรยนกรอกดวยตนเอง 2. เมอนกเรยนท าแบบทกษะการแกโจทยปญหาเสรจแลว ใหนกเรยนประเมนคะแนนใหกบตนเองแลวกรอกคะแนนในแตละรายการลงในตารางการใหคะแนน

ค ำชแจงกำรใหคะแนน

เกณฑกำรใหคะแนนในแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

39

ค ำชแจง น าคะแนนทไดจากการท าแบบทดสอบกอนเรยน – หลงเรยน และแบบฝกทกษะ การแกโจทยปญหามากรอกลงในตาราง

1. แบบทดสอบ

แบบทดสอบ คะแนนเตม คะแนนทท ำได

กอนเรยน 10 หลงเรยน 10

ผลกำรพฒนำ

หมำยเหต ผลการพฒนา = (คะแนนหลงเรยน – คะแนนกอนเรยน) × 100 คะแนนเตม

2. แบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ

แบบฝกทกษะท คะแนนเตม คะแนนทได

1 5 2 5 3 5 4 5

รวม 20 คำเฉลย

รอยละ

แบบบนทกผลสมฤทธทำงกำรเรยนจำกแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

40

บรรณำนกรม จรชย เสรมภกดกล และจรเดช เสรมภกดกล. วชาเทพ ฟสกส ม.5 เลม 4 แสง เสยงแสงกบทศนอปกรณ. กรงเทพฯ : ส านกพมพ SCIENCE CENTER, ม.ป.ป. ณสรรค ผลโภค. ฟสกสแผนใหม 4-5-6 ฉบบเตรยมสอบเอนทรานซ. พมพครงท 3. กรงเทพฯ : ส านกพมพ SCIENCE CENTER, 2543. นรนดร สวรตน. ฟสกส แสง เสยง และแสงกบทศนอปกรณ. กรงเทพฯ : บรษทธนทชการพมพ จ ากด, 2553. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย, กระทรวงศกษาธการ. คมอคร รายวชาเพมเตม ฟสกส เลม 3. กรงเทพฯ : โรงพมพคระสภาลาดพราว, 2554. เวบไซต การเคลอนทของเสยง. 2555. < http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=75593>. 6 กนยายน 2555. ธรรมชาตของเสยง. 2555. <http://thegeniusphysics.blogspot.com/p/gfda.html>. 6 กนยายน 2555. ธรรมชาตของเสยง. 2555. <http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=75588>. 6 กนยายน 2555. ธรรมชาตของคลนเสยงและอตราเรวของคลนเสยง. 2555. <https://www.sites.google.com/site/karsxnfisiks/>. 6 กนยายน 2555. เสยง. 2556. <http://km.pccpl.ac.th/files/1205091111050695_13031615150236.pdf/>. 6 กนยายน 2555.

41

ภาคผนวก

42

เฉลยแบบฝกทกษะกำรแกโจทยปญหำ ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

เฉลยแบบฝกหดท 1 แหลงก าเนดคลนเสยงอนหนงสนดวยความถ 698 เฮรตซ วางในอากาศทมอณหภม 30 องศาเซลเซยส อยากทราบวาคลนเสยงทออกจากแหลงก าเนดน มความยาวคลนเทาใด


ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ ความถคลนเสยง f = 698 Hz อณหภมอากาศ t = 30๐ C

3. วเคราะหสงทใหหา คอ ความยาวคลนของเสยง () = ?

วธท ำ

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา

4. สมการ หาความยาวคลนเสยง จาก v = f แตยงไมทราบคาอตราเรวของเสยง (v) ดงนนตองหาคา v กอน

โดยหา v ไดจากสมาการ v = 331 + 0.6 t เมอไดคา v แลวจงน ามาหาคา

43

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวของคลนเสยง จากสมการ v = 331 + 0.6 t แทนคา v = 331 + 0.6 (30) จะได v = 331 + 18 v = 349 m/s หาความยาวของคลนเสยง จากสมการ v = f เมอ v = 349 m/s แทนคา 349 = 698 () จะได =

698

349

ดงนน = 0.5 m

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ เสยงมความยาวคลน () = 0.5 m ตรวจค าตอบ จากสมการ v = f เมอ = 0.5 m จะได 349 = 698 (0.5) ดงนน 349 = 349 ตอบ เสยงมความยาวคลนเปน 0.5 เมตร

44

เฉลยแบบฝกทกษะท 2 สวนอดกบสวนอดทตดกนของคลนเสยงในอากาศวดได 0.1 เมตร และแหลงก าเนดเสยงมความถ 352 เฮรตซ อยากทราบวาอณหภม ของอากาศบรเวณนนเปนเทาใด


ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ ความยาวคลนเสยง = 0.1 m ความถคลนเสยง f = 352 Hz

3. วเคราะหสงทใหหา คอ อณหภมของอากาศ (t) = ?

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา คอ 4. สมการ หาอณหภมของอากาศ จาก v = 331 + 0.6 t แตยงไมทราบคาอตราเรวของเสยง (v) ดงนนตองหาคา v กอน โดยหา v ไดจากสมาการ v = f เมอไดคา v แลวจงน าไปหาคา t

วธท ำ

45

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวของคลนเสยง จากสมการ v = f แทนคา v = 352 (0.1) v = 352 m/s หาอณหภมของอากาศ จากสมการ v = 331 + 0.6 t เมอ v = 352 m/s แทนคา 352 = 331 + 0.6 (t) จะได 352 = 331 + 0.6 (t) 352 – 331 = 0.6 (t) 21 = 0.6 (t)

6.0

21 = t

ดงนน t = 35๐ C

จะได = 698

349

ดงนน = 0.5 m

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ อณหภมของอากาศ (t) = 35๐ C ตรวจค าตอบ จากสมการ v = 331 + 0.6 t เมอ t = 35๐ C จะได 352 = 331 + 0.6(35) 352 = 331 + 21 ดงนน 352 = 352 ตอบ อณหภมของอากาศเปน 35 องศาเซลเซยส

46

เฉลยแบบฝกทกษะท 3 ขณะทอณหภมของอากาศ 0 องศาเซลเซยส คลนเสยงมความถ 160 เฮรตซ คามยาวคลน 2 เมตร ถาอณหภมเปน 273 องศาเซลเซยส คลนเสยงจะมความเรวเทาใด


ขอความจากโจทย เปลยนเปนสญลกษณ ความถคลนเสยง f = 160 Hz

ความยาวคลนเสยง = 2 m

อณหภมครงแรก t1 = 0๐ C

อณหภมครงทสอง t1 = 273๐ C

3. วเคราะหสงทใหหา คอ อตราเรวของเสยงครงหลง (v2 ) = ?

วธท ำ

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ หาอตราเรวเสยง จาก

2

1vv

= 2

1TT

47

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวของเสยงครงหลง

จากสมการ 1

2

v

v =

1

2

T

T

f

v2 = 1

2

T

T

แทนคา 2160

v2

=

273 0

273 273

จะได 320

v2 = 273

546

320

v2 = 2

v2 = 320 2 ดงนน v2 = 452.5 m/s

= f แทนคา 346 =

200 ()

จะได = 200

346

ดงนน = 1.73 m

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ

6. ค าตอบ คอ อตราเรวของเสยงในกาซนนจะเปน (v2) = 452.5 m/s

ตรวจค าตอบ จากสมการ 1

2

v

v = 1

2

T

T

เมอ v2 = 452.5 m/s

จะได 320

452.5 = 273

546

1.414 = 2 ดงนน 1.414 = 1.414 ตอบ อตราเรวของเสยงในกาซนนเปน 452.5 เมตรตอวนาท

48

แบบฝกทกษะขอท 4 ทอเหลกมคามอดลสความยดหยน 2 × 1011 นวตนตอตารางเมตร และมความหนาแนน 8.0 × 103 กโลกรมตอลกบาศกเมตร จงหาอตราเรวของเสยงในทอเหลกน


ขอควำมจำกโจทย เปลยนเปนสญลกษณ มอดลสความยดหยนของเหลก Y = 2 × 1011 N/m2

ความหนาแนนของเหลก p = 8 × 103 kg/m3

3. วเคราะหสงทใหหา คอ อตราเรวของเสยงในทอเหลก (v ) = ?

ขนท 2 วำงแผนแกปญหำ วธการทใชแกปญหา 4. สมการ หาอตราเรวเสยงในทอเหลก จาก

v = p

Y

วธท ำ

49

ขนท 3 ด ำเนนกำรแกปญหำ นกเรยนแกปญหาตามแผนทวางไวในขนท 2 5. ด าเนนการโดยใชขนตอนทางคณตศาสตร หาอตราเรวของเสยงในทอเหลก

จากสมการ v = p

Y

แทนคา v = 3

11

108

102

จะได v = 81025.0 v = 81025.0 v = 0.5 × 104

ดงนน v = 5 × 103 m/s

ขนท 4 ตรวจค ำตอบ ตอบค าถามทวนสถานการณ 6. ค าตอบ คอ อตราเรวของเสยงในทอเหลก (v) = 5 × 103 m/s

ตรวจค าตอบ จากสมการ v = p

Y

เมอ v = 5 × 103 m/s

จะได 5 × 103 = 3

11

108

102

5 × 103 = 81025.0 5 × 103 = 81025.0 5 × 103 = 0.5 × 104

ดงนน 5 × 103 = 5 × 103

ตอบ อตราเรวของเสยงในทอเหลกเปน 5 × 103 เมตรตอวนาท

50

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน - หลงเรยน ชดท 1 เรอง ธรรมชำตของเสยงและอตรำเรวของคลนเสยง

ไชโย.......เรำผำนเกณฑแลว

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน

ขอท ตอบ ขอท ตอบ

1 ก 1 ข

2 ข 2 ข

3 ค 3 ง

4 ค 4 ค

5 ก 5 ข

6 ข 6 ค

7 ค 7 ก

8 ง 8 ค

9 ง 9 ง

10 ข 10 ก

หมายเหต 1. นกเรยนตองผานเกณฑรอยละ 80 (ท าถก 8 ขอขนไป) 2. ถานกเรยนท าผานเกณฑ ใหศกษาในชดตอไป 3. ถานกเรยนไมผานเกณฑใหกลบไปศกษาบทเรยนนนใหม แลวท าการทดสอบหลงเรยนอกครงจนกวาจะผานเกณฑทก าหนด

รายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม 3 ว30203...

Documents