เสียง และการได้ยิน
TRANSCRIPT
โดยคร ชตชย โพธประภา 1
ฟสกส
ครผสอน…ชตชย โพธประภา
เรอง เสยง และการไดยน
โดยคร ชตชย โพธประภา 2
เรอง เสยงและการไดยน 1. ธรรมชาตของเสยง 2. อตราเรวของเสยง 3. การเคลอนทของคลนเสยง 4. ความเขมเสยงและการไดยน 5. เสยงดนตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 3
เรอง เสยงและการไดยน 6. บตสและคลนนงของเสยง 7. ปรากฎการณดอปเพลอร และคลนกระแทก 8. การประยกตใชความรเรองเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 4
แหลงคนควาเพมเตม 1. แบบเรยนฟสกส เลม 2 2. แบบเรยนฟสกส เลม 1 ว 421 3. แบบเรยนฟสกส เลม 2 ว 021 4. ฟสกสทวไป : อ.สมปอง ทองผอง 5. Physics for Scienctists and Engineers with Modern Physics : Serway Beichner
โดยคร ชตชย โพธประภา 5
แหลงคนควาเพมเตม www.pn.psu.ac.th www.wphat.com www.rit.ac.th www.phys.hawaii.edu www.vcharkarn.com www.kkws.ac.th Email : [email protected]
โดยคร ชตชย โพธประภา 6
1. ธรรมชาตของเสยง
- เสยงเกดไดอยางไร ?
- การสนของเสยงสนมาก กบสนนอย แตกตางกนหรอไม อยางไร ?
เสยงเกดจากการสนของวตถ
โดยคร ชตชย โพธประภา 7
เสยงจากแหลงก าเนดเสยง ตองอาศย ตวกลางในการถายโอนพลงงาน การสน ของแหลงก าเนดเสยงไปยงต าแหนงตาง ๆ
โดยคร ชตชย โพธประภา 8
การถายโอนพลงงานโดยโมเลกลของ อากาศ เปนการถายโอนพลงงานในแบบ ของคลน ซงสามารถพสจนไดโดยการ ทดสอบ คณสมบตของคลน
การสะทอน
การแทรกสอด
การหกเห
การเลยวเบน
โดยคร ชตชย โพธประภา 9
2. อตราเรวของเสยง คอระยะทางทเสยงสามารถเดนทางไปได ในหนงหนวยเวลา โดยชวงเวลาในการเคลอนทของเสยงนจะ ขนอยกบระยะทาง และอตราเรวของเสยงจะคงท ในตวกลาง หนง ๆ เมออณหภมของตวกลางคงตว
โดยคร ชตชย โพธประภา 10
CO2 258 อากาศ 346 H2 1,339 น า 1,498 น าทะเล 1,531 แกว 5,000 เหลก 5,200
อตราเรวของเสยงในตวกลางตาง ๆ ท 25 0C ตวกลาง อตราเรว (m/s)
โดยคร ชตชย โพธประภา 11
ในการศกษาอตราเรวของเสยงในอากาศ พบวาอตราเรวของเสยงในอากาศมความ สมพนธกบอณหภมของอากาศ Tv
2731331
tvt
tvt 6.0331
โดยคร ชตชย โพธประภา 12
ตวอยางท 1 จงหาความเรวของเสยงใน อากาศทอณหภม 300C โดยใชสมการ ทงสอง
ตวอยางท 2 จงหาความเรวของเสยงใน อากาศทอณหภม 2000C โดยใชสมการ ทงสอง
โดยคร ชตชย โพธประภา 13
เนองจากเสยงเปนคลนชนดหนง ถาเรา ทราบความถ ( f )ของเสยง และความยาว คลน (l)ของเสยง เราสามารถหาความเรว ของเสยงในตวกลางไดจากความสมพนธ
lfv
โดยคร ชตชย โพธประภา 14
อตราเรวของเสยงในของไหล
Bv
VV
PB
/
B คอสมประสทธความยดหยนของ Bulk
อตราเรวของเสยงในของแขง
Yv
LL
AFY
/
/
Y คอสมประสทธความยดหยนของ Young
โดยคร ชตชย โพธประภา 15
ตวอยางท 3 เมอเคาะครงหนงทปลายทอ เหลกยาว 1,020 m ผฟงอยทปลายอกขาง หนงของทอไดยนเสยง 2 ครงหางกน 2.8 วนาท จงหาความเรวของเสยงในทอเหลก ถาความเรวของเสยงในอากาศขณะนน เปน 340 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 16
1. การเคาะทอเหลกยาว 1 ครง ทปลายขาง หนงของทอจะไดยนเสยง 2 ครงในเวลาภาย หลงการเคาะ 0.2 และ 3 วนาท ตามล าดบ ถาขณะนนมอณหภม 200C ความยาวของ ทอเหลกเปนกเมตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 17
2. ในขณะทเรอขดเจาะน ามนเกดระเบด กลางมหาสมทร เรอลาดตระเวนล าหนง สามารถตรวจรบสญญาณคลนเสยงจาก เครองวดใตทองเรอไดกอนทจะไดยนเสยง ทมาทางอากาศถง 20 วนาท เรอล านอยหาง จากทเกดเหตกกโลเมตร ถาความเรวเสยง ในอากาศขณะนนมคา 346 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 18
การเคลอนทของคลนเสยง
คลนเสยงเกดจากการสนของวตถทเปน แหลงก าเนดเสยง พลงงานของการสนจะถก ถายโอนใหแกโมเลกลของอากาศทอยรอบ ๆ โดยการชนระหวางโมเลกลของอากาศซง เปนโมเลกลของตวกลางจะอยในแนวเดยวกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 19
โดยคร ชตชย โพธประภา 20
การเคลอนทของคลนเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 21
อด อด ขยาย ขยาย
การกระจด ระยะทาง
โดยคร ชตชย โพธประภา 22
บรเวณสวนอดจะมความดนเพมจาก ปกตมากทสด และบรเวณตรงกลางของ สวนขยายจะมความดนลดลงจากปกตมาก ทสด
โดยคร ชตชย โพธประภา 23
การกระจด
ระยะทาง
ความดน
ระยะทาง
โดยคร ชตชย โพธประภา 24
ตวอยางท 4 สวนอดและสวนขยายทตดกน ของคลนเสยงอยหางกน 20 cm ถาขณะนน อากาศมอณหภม 150C เสยงนจะมความถ เทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 25
หลกการสะทอนของคลน
- คลนเสยงจะสะทอนไดเมอความยาว คลนของเสยงมากกวาขนาดของผว สะทอน - เสยงทสงผานไปยงสมองจะตดประสาท หอยนานประมาณ 0.1 วนาท
โดยคร ชตชย โพธประภา 26
โดยคร ชตชย โพธประภา 27
3. ในตอนบายวนหนง ชายคนหนงเปลงเสยงไป ยงหนาผาแหงหนง ปรากฏวาไดยนเสยงสะทอน ของตนเองกลบมาหลงจากเปลงเสยงไปแลว 8 วนาท ตอมาชายคนนเดนเขาหาหนาผาเปน ระยะทาง 30 m แลวเปลงเสยงอกปรากฎวา ไดยนเสยงสะทอนกลบมาหลงจากเปลงเสยง ไปแลว 5 วนาทอยากทราบวาจดแรกทชายคน นยนอยหางจากหนาผากเมตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 28
4. ชายคนหนงยนอยระหวางหนาผาแลวยงปน ออกไป เขาไดยนเสยงครงท 1 และ 2 เมอเวลา ผานไป 1.5 ,2.5 วนาท นบจากเรมตน จงหาระยะหางระหวางหนาผาทงสองต าแหนง ทเขายน ก าหนดใหอตราเรวเสยงในอากาศ 340 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 29
5. เสยงกองของไซเรนของเรอมความถ 400 Hz สามารถไดยนไปถงกปตนเรอภาย ในเวลา 6 วนาท หลงจากไซเรนหยด ถา เสยงกองนเกดจากการสะทอนของเสยง จากหนาผาซงหาง 900 m ความยาวคลน เสยงในอากาศขณะนนเปนเทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 30
6. บอลลนเคลอนทขนดวยอตราเรวสม า เสมอ 20 m/s ขณะอยสงจากพนดนระยะ หนงสงคลนเสยงความถ 1000 Hz ลงมา และไดรบสญญาณเสยงสะทอนกลบเมอ เวลา 4 วนาท ขณะทสงคลนเสยงบอลลน สงจากพนดนเทาใด ความเรวเสยงขณะ นนเทากบ 340 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 31
7. ขณะทรถยนตคนหนงวงดวยอตราเรว สม าเสมอ 2 m/s มงตรงไปยงเทอกเขาใหญ ปรากฏวาสญญาณวทยหายไป 12 ครงทก ๆ 1 นาท โดยทสถานออกอากาศอยทางทศท รถยนตคนนนวงมา จงค านวณหาความถ คลนวทยของสถานกระจายเสยงนน
โดยคร ชตชย โพธประภา 32
8. เรอไดสงสญญาณไปยงเรอทอยขางเคยง เสยงไดเดนทางสองทาง คอในอากาศและใน ทะเล สญญาณนไดรบโดยเรอทอยขางเคยง กนเวลาตางกน 5 วนาท จงหาระยะหาง ระหวางเรอนกบเรอทอยขางเคยง ก าหนดความเรวเสยงในอากาศ 340 m/s และในน าทะเล 1450 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 33
9. ชายคนหนงเปานกหวดทก ๆ ครงวนาท เขาจะไดยนเสยงกองจากก าแพงทอยหาง 40 m เสยงกองจะเกดขนกงกลางระหวาง การเปานกหวดแตละครง จงหา (ก) อตราเรวของเสยงในอากาศ (ข) ถาเขาถอยออกไป แลวเปาเหมอนเดมจน ไดยนเสยงเกดขน กงกลางระหวางการเปาอก ตอนหลงนเขาอยหางจากก าแพงเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 34
10. กรรมกรสรางถนนทบคอนกรตดวยคอน เหลก ท าใหคนทท างานอยอกทหนงบนถนน ไดยนเสยงผานตามคอนกรตภายหลงจากท เหนคนแรกเอาคอนทบคอนกรต 0.2 วนาท จงหาระยะหางระหวางกรรมกรทงสอง ก าหนด Y = 2x1011 N/m2 , = 7.8x103 kg/m3
โดยคร ชตชย โพธประภา 35
11. กลาสเคาะทองเรอดวยคอน เกดเสยง สะทอน จากกนมหาสมทรกลบมาถงตวเขา ในเวลา 0.54 วนาท หลงจากเคาะอยากทราบ วากนมหาสมทรลกเทาใดจากเรอ ก าหนด B = 2.14x109 N/m2 , = 1.025x103 kg/m3
โดยคร ชตชย โพธประภา 36
การศกษาสมบตการแทรกสอดของเสยง ในชวตประจ าวนนกเรยนพบการแทรกสอด
ของเสยงในเหตการณใดบาง ? ถานกเรยนไปยนอยในบรเวณทม การแทรก
สอดของเสยง จะไดยนเสยงอยางไร?
โดยคร ชตชย โพธประภา 37
โดยคร ชตชย โพธประภา 38
เมอไปยน ณ บรเวณตาง ๆ จะพบวาบาง ต าแหนงไดยนเสยงดงกวาปกต บางต าแหนง มเสยงเบากวา ซงเกดจากการแทรกสอดของ คลนนนเองโดย เสยงทดงเกดจากการแทรกสอดแบบเสรม และต าแหนงทมเสยงเบาหรอเงยบเกดจาก การแทรกสอดแบบหกลางกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 39
ตวอยางท 5 น าล าโพง 2 ตวหนหนาไปทาง เดยวกน ใหคลนทมความถ 680 Hz ความ ยาวคลน 0.5 m เทากน และเฟสเดยวกน ถาไปยนอย ณ ต าแหนงหางจากล าโพงตว แรก 15 m และหางจากตวท 2 17 m จะ ไดยนเสยงอยางไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 40
การศกษาสมบตการเลยวเบนของเสยง ถานกเรยนไปยนอยในบรเวณตาง ๆ
จะไดยนเสยงอยางไร? ในชวตประจ าวนนกเรยนพบการเลยวเบน
ของเสยงในเหตการณใดบาง ?
A
B
C
โดยคร ชตชย โพธประภา 41
สรป จากการศกษาสมบตตาง ๆ ของเสยง ปรากฏวา เสยงมคณสมบตครบตามลกษณะ ของคลน เพราะฉะนนเราสามารถสรปไดวา เสยงเปนคลนชนดหนง และตองอาศย ตวกลางในการเคลอนท
โดยคร ชตชย โพธประภา 42
ความเขมเสยง
เมอแหลงก าเนดเสยงสน พลงงานจากการ สนจะถายโอนตอ ๆ กนมาผานอนภาคของ อากาศจนกระทงถงหผฟง ท าใหผฟงไดยน เสยง เสยงทไดยนจะดง หรอคอย จะขนอย กบพลงงานของเสยงทมาถงหผฟง
โดยคร ชตชย โพธประภา 43
อตราการถายโอนพลงงานเสยงของแหลง ก าเนด คอปรมาณพลงงานเสยงทสงออกจาก แหลงก าเนดเสยงในหนงหนวยเวลา เรยกวา ก าลงเสยง หนวยเปน J/s หรอ Watt (W)
ลกษณะการแผกระจาย ของคลนเสยงจะแผออกไป ในลกษณะของรปทรงกลม
โดยคร ชตชย โพธประภา 44
ก าลงเสยงทสงออกไปตอหนงหนวย พนทของหนาคลนทรงกลม เรยกวา ความเขมเสยง หรอ พลงงานเสยงทตกกระทบพนทหนง ตารางหนวยในเวลา 1 วนาท ณ ต าแหนงนน โดยพนทดงกลาวมระนาบตงฉากกบทศการ เคลอนทของคลน
โดยคร ชตชย โพธประภา 45
ความเขมเสยง = ก าลงเสยงของแหลงก าเนด พนทผวทรงกลมรศม R
24 R
PI
ถาแหลงก าเนดเสยงมก าลงเสยงคงตว
2
1
RI
โดยคร ชตชย โพธประภา 46
การไดยนของคนปกต พบวา เสยงทคอย ทสดทมนษยสามารถไดยน มความเขมเสยง 10-12 W/m2 และเสยงทดงทสดทหมนษย สามารถทนฟงได โดยไมเปนอนตรายตอห มความเขมเสยง 1 W/m2
แอมพลจดของ P=2x10-5 Pa
โดยคร ชตชย โพธประภา 47
การเปรยบเทยบความเขมเสยง ณ จดตาง ๆ
ให I1และ I2 เปนความเขมเสยงทหางจาก แหลงก าเนดเสยงเดยวกน เปนระยะ R1 และ R2 ตามล าดบ จะไดความสมพนธวา
)4()4(2
22
2
11 RIRIP
โดยคร ชตชย โพธประภา 48
)4()4(2
22
2
11 RIRIP
2
22
2
11 RIRI
2
1
2
2
1
R
R
I
I
กฎก าลงสองผกผน
โดยคร ชตชย โพธประภา 49
ความเขมสมพทธ
คอความเขมเสยงใด ๆ เมอเปรยบเทยบ กบความเขมต าสดทมนษยเรมไดยน
o
rI
II
โดยคร ชตชย โพธประภา 50
ตวอยางท 6 ชายคนหนงอยหางจากแหลง ก าเนดเสยงอนหนงไดยนเสยงมความเขม 10-8 W/m2 เขาออกเดนทางออกมาอกจน ไดยนเสยงมความเขม 10-12 W/m2 จงหยด อยากทรายวาเขาจะอยหางจากแหลงก าเนด เสยงเป นกเทาของระยะเดม
โดยคร ชตชย โพธประภา 51
ตวอยางท 7 ถาความเขมสมพทธของเสยง ณ จดหนง = 104 ความเขมเสยง ณ จดนนมคาเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 52
ระดบความเขมเสยง เปนตวบอกความดงของเสยงแทนความ เขมเสยง ก าหนดใหเสยงทคอยทสดทคนปกตรบได มระดบความเขมเปน 0 เบล ตามขอก าหนด นปรากฎวาเมอเพมความเขมเสยงเปน 10 เทา ระดบความเขมเสยงจะเพมเปน 1 เบล
โดยคร ชตชย โพธประภา 53
ถาเพมความเขมเปน 100 เทา ระดบความ เขมเสยงเพมเปน 2 เบล เพมเปน 1000 เทา จะเปน 3 เบล สรปไดวา ความเขมเสยงทจดรบฟงเปน 101 102 103 . . . เทา ระดบความเขมเสยงจะ เปน 1 2 3 . . . เบล ตามล าดบ
โดยคร ชตชย โพธประภา 54
0
logI
I
I ต าสดทสามารถไดยน 10-12 = 0 เบล
I สงสดทสามารถทนได 1 = 12 เบล
ดงนนระดบความเขมเสยงทมนษยไดยน จะมคาอยระหวาง 0 - 12 เบล ซงมคานอยไป
โดยคร ชตชย โพธประภา 55
จงนยมใชระดบความเขมเสยงในหนวย เดซเบล (dB) ซงเปนหนวยยอยของเบล โดยระดบความเขมเสยง 1 เบล เทากบ 10 dB ดงนนเสยงทไดยนจะมระดบความ เขมอยระหวาง 0 - 120 dB
0
log10I
I
โดยคร ชตชย โพธประภา 56
แหลงก าเนด เดซเบล เสยงเบาทสด ลมหายใจ ใบไมกระทบกน ดนตรแผว ๆ เสยงในระแวกหมบานยามดก ส านกงานทเงยบ การพดคยธรรมดา
0 10 20 30 40 50 60
โดยคร ชตชย โพธประภา 57
แหลงก าเนด เดซเบล เสยงยวดยานบนทองถนน โรงงานทวไป เครองเสยงสเตอรโอในหอง เครอตดหญา ดสโกเธค เครองบนไอพนก าลงขนใกล ๆ จรวดขนาดใหญก าลงขน
70 80 90 100 120 150 180
โดยคร ชตชย โพธประภา 58
ตวอยางท 8 แหลงก าเนดเสยงใหความเขมเสยง 120 dB ผานไปบนพนท 1 cm2 ในเวลา 1 วนาท จะมพลงงานเสยงเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 59
ตวอยางท 9 แมลงวนกระพอป ก จะเปลยน เป นพลงงานเสยง 12.6 × 10-12 W คนจะ ไดยนเสยงแมลงวนบนเมอแมลงวนบน หางจากคนไกลทสดกเมตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 60
12. แมลงภตวหนงบนในแนวเสนตรงเขามา จะตอยเดกคนหนง โดยทขณะบนอยนน สงอตราพลงงานเสยงออกมาเทากบ × 10-10 W อยากทราบวาเดกคนนนจะเรม ไดยนเสยงของแมลงภนนกอนทจะถกตอย เป นระยะหางเทาใด ถาเดกคนนนสามารถ ไดยนเสยงเบาสดมความเขม 10-12 W/m2
โดยคร ชตชย โพธประภา 61
13. ทต าแหนงซงหางจากแหลงก าเนดเสยงออกไประยะหนง มความเขมสมพทธเป น
8 จะมระดบความเขมเสยง ณ ต าแหนงนน เป นเทาไร ก าหนด log 2 = 0.3 เมอความเขมสมพทธเทยบกบ I0 และ I0 = 10-12 W/m2
โดยคร ชตชย โพธประภา 62
14. แหลงก าเนดคลนเสยงมก าลง 20 W ณ จด X วดไดวาเสยงมความเขม 10-3 W/m2 หากเพมก าลงสงของแหลงก าเนดเป น 30 W รบฟ งเสยง ณ ต าแหนงเดมจะไดยนเสยงมระดบความเขมเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 63
15. วงนกรองประสานเสยง หากยนฟ งทระยะหางระยะหนงไดยนเสยงดง 60 dB ถาอยทระยะเดม แตเพมจ านวนนกรองขนท าใหไดยนเสยงดง 70 dB จงหาวาจ านวนนกรองเป นกเทาของจ านวนนกรองเดม
โดยคร ชตชย โพธประภา 64
16. ถาเสยงจากไวโอลน 1 ตว มความเขมเสยง 30 dB ถาสไวโอลนพรอมกน 10 ตว จะใหเสยงมระดบความเขมเสยงเพมเป นกเดซเบล
โดยคร ชตชย โพธประภา 65
17. ถาขณะทอยหางจากแหลงก าเนดเสยง 5 m ไดยนเสยงทมระดบความเขม 66 dB จงหาวาอยหางจากแหลงก าเนดนเป นระยะ 10 m จะไดยนเสยงทมระดบความเขม เทาไร ก าหนด log 5 = 0.7
โดยคร ชตชย โพธประภา 66
18. ชายคนหนงยนหางล าโพง 20 m เราไดยนระดบความเขมเสยง 80 dB ถาเขาเดนเขาหาล าโพงจนหางเพยง 2 m เขาจะไดยนเสยง ทมระดบความเขมกเดซเบล
โดยคร ชตชย โพธประภา 67
19. เมอนกรองหมม 40 คน จะสงเสยงดง มระดบความเขมเสยง 50 dB ทจดหาง 20 m ถามวา ถานกรอง 50 คน จะใหระดบความเขมเสยงเทาใด ทระยะ 25 m ก าหนด
log 1.25 = 0.1
โดยคร ชตชย โพธประภา 68
20. เครองก าเนดเสยงขนาด 880/7 W ใหคลนเสยงอยางสม าเสมอโดยรอบ ทระยะหางจากแหลงก าเนดเสยงน 100 m จะมระดบความเขมเสยงเป นกเดซเบล
โดยคร ชตชย โพธประภา 69
21. เครองตอกเสาเขมเครองหนงท างาน 1 ครง/วนาท ท าใหคนทอยหางจากจดทตอก 10 m ไดยนเสยงทมระดบความเขม 100 dB ถาถอวาเสยงทเกดขนกระจายออกไปทกทศทาง และก าหนดใหความเขมของเสยงเบาทสดทสามารถไดยนไดเทากบ 10-12 W/m2
ก าลงของเสยงทเกดจากการตอกเสาเขมแตละครงมคากวตต
โดยคร ชตชย โพธประภา 70
22. เสยงดงทสดทนาย ก ทนฟ งไดมความเขมเสยง = 1.5 W/m2 นนคอมระดบความเขมเสยงประมาณเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 71
23. เมอวดระดบความเขมเสยงของเสยงรองของกบจ านวน 10 ตว ทระยะหาง 2 m ได 60 dB จงค านวณก าลงของเสยงกบเพยงหนงตว
โดยคร ชตชย โพธประภา 72
มลภาวะทางเสยง
เมอตองเขาไปอยในบรเวณทมระดบ ความเขมเสยงสง ๆ เปนระยะเวลานานจะ ท าใหสขภาพจตแย จะตองใชทครอบหเพอ ลดระดบความเขมเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 73
มาตรฐานความปลอดภย เกยวกบเรองเสยง
เวลาการท างาน ระดบความเขมเสยง นอยกวา 7 ชวโมง
7 - 8 ชวโมง มากกวา 8 ชวโมง
91 90 80
โดยคร ชตชย โพธประภา 74
ระดบเสยง การไดยนของคนเรา นอกจากจะขนกบ ความเขม และระดบความเขมเสยงแลว ยงขนกบความถของเสยงดวย
โดยความถเสยงทหคนปกตไดยนมคา ตงแต 20 - 20,000 Hz
โดยคร ชตชย โพธประภา 75
เสยงทมความถต ากวา 20 Hz เรยกวา คลนใตเสยง ( Infrasound )
เสยงทมความถสงกวา 20,000 Hz เรยกวา คลนเหนอเสยง ( Untrasound )
โดยคร ชตชย โพธประภา 76
มนษยไดยนความถของเสยงโดยมขด จ ากดสตวกเชนเดยวกน คน 20 - 20,000 Hz
เปลงเสยงได 85 - 1,100 Hz สนข 15 - 56,000 Hz
เปลงเสยงได 451 - 1,800 Hz แมว 60 - 65,000 Hz
เปลงเสยงได 760 - 1,500 Hz แผนภาพความถเสยงของสตว
โดยคร ชตชย โพธประภา 77
เมอเราไดยนเสยง จะบอกไดวาระดบ เสยงนนมระดบเสยงสง หรอต า ความแตก ตางของเสยงนขนอยกบความถของเสยง ถาความถสง จะไดยนเปนเสยงแหลม และถาความถนอย จะไดยนเปนเสยงทม
โดยคร ชตชย โพธประภา 78
การแบง
ระดบ
เสยงดน
ตรทางวทย
าศาสตร
ระดบเสยงดนตร ความถ (Hz)
C ( โด ) 256 D ( เร ) 288 E ( ม ) 320 F ( ฟา ) 341 G ( ซอล ) 384 A ( ลา ) 427 B ( ท ) 480 C’( โด ) 512
โดยคร ชตชย โพธประภา 79
จะเหนวาเสยง C’ มความถเปน 2 เทาของ เสยง C และเชนเดยวกนเสยง D’E’ F’ G’ A’ B’จะมความถเปน 2 เทาของ D E F G A B ตามล าดบ
และ C” เปน 4 เทาของ C ส าหรบเสยง C กบ C’ , C’ กบ C ” เรยกวาคแปด
โดยคร ชตชย โพธประภา 80
C : E : G = 4 : 5 : 6 G : B : D’= 4 : 5 : 6 F : A : C’= 4 : 5 : 6
ในการเลนดนตร โดยเลนเสยงตามโนตทละ ตวหรอ ท าใหเกดเสยงโนตหลายตวพรอมกน กได เชนการเลนคอรด
โดยคร ชตชย โพธประภา 81
การแบง
ระดบ
เสยงดน
ตรทางดนต
รศาสตร
ระดบเสยงดนตร ความถ (Hz)
C ( โด ) 261.6 D ( เร ) 293.7 E ( ม ) 329.6 F ( ฟา ) 349.2 G ( ซอล ) 392.0 A ( ลา ) 440.0 B ( ท ) 493.9 C’( โด ) 523.3
โดยคร ชตชย โพธประภา 82
ถาพจารณาดเครองดนตรพนเมองของ แตละชาต พบวามการแบงระดบเสยงท แตกตางกนออกไป จงท าใหเสยงดนตรของ แตละชาตมเอกลกษณ เฉพาะตว
โดยคร ชตชย โพธประภา 83
การแบงระดบเสยงดนตรของไทยใกลเคยง กบการแบงระดบเสยงดนตรสากล จงท าให เครองดนตรไทยสามารถเลนเพลงสากลบาง เพลงได และเครองดนตรสากลสามารถเลน เพลงไทยบางเพลงไดเชนกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 84
คณภาพเสยง การทเราสามารถไดยนเสยงทมระดบเสยง เดยวกน หรอความถเดยวกน โดยสมารถ แบงไดวา เสยงใดเปนเสยงของกตาร ขลย เปยโน ไวโอลน ฯลฯ เนองจากคณภาพเสยงจากเครองดนตร ตาง ๆ ไมเหมอนกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 85
เราเรยกความถต าสดของเสยงทออก จากแหลงก าเนดเสยงใด ๆ วาความถมลฐาน ส าหรบเสยงอน ๆ ทเกดขนพรอมกบความถ มลฐาน แตมความถเปนจ านวนเตมเทาของ ความถมลฐาน เราเรยกวา ฮารมอนก ของ ความถมลฐาน เชนเสยงทมความถสงเปน 2 เทาของความถมลฐาน เรยกฮารมอนกท 2
โดยคร ชตชย โพธประภา 86
เมอตนก าเนดเสยงสน จะใหเสยงซงม ความถมลฐาน และฮารมอนก ตาง ๆ ออกมา พรอมกนเสมอ ถงแมวาเครองดนตรแตละชนใหความ ถเดยวกนแต จ านวนฮารมอนก แอมพลจด ของแตละฮารมอนก ไมจ าเปนตองเทากน โดยสวนมาก ฮารมอนกท 1 มแอมพลจดสงสด
โดยคร ชตชย โพธประภา 87
โดยคร ชตชย โพธประภา 88
ท าใหเสยงทออกมามลกษณะเฉพาะตว หรอเราเรยกวา มคณภาพของเสยงตางกน และคณภาพของเสยงนเองทท าใหเรา สามารถแยกประเภทของแหลงก าเนด เสยงได
โดยคร ชตชย โพธประภา 89
หกบการไดยน หของคนเรา มสวนประกอบส าคญ 3 สวน คอ หสวนนอก หสวนกลาง และหสวนใน
โดยคร ชตชย โพธประภา 90
ขอบเขตความสามารถการไดยนเสยง ของคนนอกจากจะขนอยกบระดบความ เขมเสยง และความถของเสยงแลว พบวาความสามารถการไดยนของคนปกต โดยชวงความถและระดบความเขมเสยง มความสมพนธกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 91
การสนพอง
เมอวตถถกกระตนใหสนหรอแกวงอยาง อสระตางกมความถธรรมชาตเฉพาะตว คาหนงทงสน เชนการแกวงลกตม จะแกวง กครงกจะมความถเทาเดม
โดยคร ชตชย โพธประภา 92
ถาออกแรง 1 ครงวตถกจะสนหรอแกวง ดวยควยความถธรรมชาตของตวมนเอง ถาออกแรงหลาย ๆ ครงโดยความถทใช ในการออกแรง เทากบความถธรรมชาตของ วตถทแกวง จะมผลท าใหลกตมแกวงไดเพม ขน หรอมแอมพลจดมากขนทกครงทออก แรงผลก เรยกปรากฎการณนวาการสนพอง
โดยคร ชตชย โพธประภา 93
การสนพองของเสยง
เมอใหเสยงเคลอนทผานอากาศทอยใน หลอดเรโซแนนซ อนภาคของอากาศทอย ภายในหลอดจะถกบงคบใหสนดวยความถ ของเสยงจากแหลงก าเนด และเมอเลอนลก สบไป ณ ต าแหนงหนง จะท าใหเกดเสยงดง ทสด
โดยคร ชตชย โพธประภา 94
เมอความถจากแหลงก าเนดเสยง มความถ เทากบความถธรรมชาตของอนภาค หรอล า อากาศในหลอดพอด จะท าใหอนภาคภายใน หลอดเกดการสนพอง และจะท าใหเกดเสยง ดงมากทสด เนองจากอนภาคในหลอดสนมาก ปรากฏการณนเรยกวา การสนพองของเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 95
เมอท าการทดลองเลอนลกสบใหไดยนเสยง 2 ครง แลววดระยะหางของลกสบทท าใหได ยนเสยงครงแรก กบเสยงดงครงท 2 ปรากฎวามคาเทากบครงหนงของความยาว ของคลนเสยงทสงออกไปจากแหลงก าเนด และความรเกยวกบคลนนงของเสยง หรอ การแทรกสอดของคลนเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 96
จงสรปไดวาขณะทเกดการสนพองของ เสยงภายในหลอดเรโซแนนซ จะเกดการ ซอนกนระหวางคลนเสยงในหลอด ท าให เกดการแทรกสอด และเกดคลนนง
โดยคร ชตชย โพธประภา 97
หกบการไดยน หของคนเรา มสวนประกอบส าคญ 3 สวน คอ หสวนนอก หสวนกลาง และหสวนใน
โดยคร ชตชย โพธประภา 98
ขอบเขตความสามารถการไดยนเสยง ของคนนอกจากจะขนอยกบระดบความ เขมเสยง และความถของเสยงแลว พบวาความสามารถการไดยนของคนปกต โดยชวงความถและระดบความเขมเสยง มความสมพนธกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 99
การสนพอง
เมอวตถถกกระตนใหสนหรอแกวงอยาง อสระตางกมความถธรรมชาตเฉพาะตว คาหนงทงสน เชนการแกวงลกตม จะแกวง กครงกจะมความถเทาเดม
โดยคร ชตชย โพธประภา 100
ถาออกแรง 1 ครงวตถกจะสนหรอแกวง ดวยควยความถธรรมชาตของตวมนเอง ถาออกแรงหลาย ๆ ครงโดยความถทใช ในการออกแรง เทากบความถธรรมชาตของ วตถทแกวง จะมผลท าใหลกตมแกวงไดเพม ขน หรอมแอมพลจดมากขนทกครงทออก แรงผลก เรยกปรากฎการณนวาการสนพอง
โดยคร ชตชย โพธประภา 101
การสนพองของเสยง
เมอใหเสยงเคลอนทผานอากาศทอยใน หลอดเรโซแนนซ อนภาคของอากาศทอย ภายในหลอดจะถกบงคบใหสนดวยความถ ของเสยงจากแหลงก าเนด และเมอเลอนลก สบไป ณ ต าแหนงหนง จะท าใหเกดเสยงดง ทสด
โดยคร ชตชย โพธประภา 102
เมอความถจากแหลงก าเนดเสยง มความถ เทากบความถธรรมชาตของอนภาค หรอล า อากาศในหลอดพอด จะท าใหอนภาคภายใน หลอดเกดการสนพอง และจะท าใหเกดเสยง ดงมากทสด เนองจากอนภาคในหลอดสนมาก ปรากฏการณนเรยกวา การสนพองของเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 103
เมอท าการทดลองเลอนลกสบใหไดยนเสยง 2 ครง แลววดระยะหางของลกสบทท าใหได ยนเสยงครงแรก กบเสยงดงครงท 2 ปรากฎวามคาเทากบครงหนงของความยาว ของคลนเสยงทสงออกไปจากแหลงก าเนด และความรเกยวกบคลนนงของเสยง หรอ การแทรกสอดของคลนเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 104
d
โดยคร ชตชย โพธประภา 105
จงสรปไดวาขณะทเกดการสนพองของ เสยงภายในหลอดเรโซแนนซ จะเกดการ ซอนกนระหวางคลนเสยงในหลอด ท าให เกดการแทรกสอด และเกดคลนนง
โดยคร ชตชย โพธประภา 106
โดยคร ชตชย โพธประภา 107
จากการศกษาคลนนงของเสยงในหลอด เรโซแนนซ ขณะทเกดการสนพองของเสยง ในหลอด โมเลกลของอากาศทอยตดกบลก สบ จะไมเคลอนท
โดยคร ชตชย โพธประภา 108
สวนโมเลกลของอากาศทบรเวณปาก หลอดจะสนออกจากต าแหนงเดมมากทสด นนคอมการกระจดสงสดเทากบแอมพลจด ของคลนเสยงทไดยน
โดยคร ชตชย โพธประภา 109
กราฟระหวางระยะทางทโมเลกลขยบ ออกจากต าแหนงเดม กบต าแหนงของ โมเลกลนน ภายในหลอด
โดยคร ชตชย โพธประภา 110
d
2
ld
d2l
โดยคร ชตชย โพธประภา 111
L
4
lL
L
vf
41
4
3lL
L
vf
4
32
4
5lL
L
vf
4
53
โดยคร ชตชย โพธประภา 112
L
L
vf
41
L
vf
4
32
L
vf
4
53
12 3 ff
13 5 ff
โดยคร ชตชย โพธประภา 113
L
nvvf
2
l
ความถทท าใหเกดการสนพอง เมอ n = 1 การสนทเกดขนจะมความถ นอยทสด เรยก ความถมลฐาน หรอ ฮารมอนกทหนง
โดยคร ชตชย โพธประภา 114
L L
vf
41
f1 เปนความถต าสดทท าใหเกดการสนพอง เรยกวาความถมลฐาน หรอฮารมอนกท 1
โดยคร ชตชย โพธประภา 115
f2 เปนความถทท าใหเกดการสนพองครงท 2 มความถเปน 3 เทาของความถมลฐานเรยก วาฮารมอนกท 3 และมจ านวนลพเกดขน 1 ลพ เรยกวาโอเวอรโทนท 1
L
vf
4
32 12 3 ff
โดยคร ชตชย โพธประภา 116
f3 เปนความถทท าใหเกดการสนพองครงท 3 มความถเปน 5 เทาของความถมลฐานเรยก วาฮารมอนกท 5 และมจ านวนลพเกดขน 2 ลพ เรยกวาโอเวอรโทนท 2
L
vf
4
53
13 5 ff
โดยคร ชตชย โพธประภา 117
โดยคร ชตชย โพธประภา 118
L
2
lL
L
vf
21
2
2lL
L
vf
2
22
2
3lL
L
vf
2
33
การสนพองในทอปลายเปด
โดยคร ชตชย โพธประภา 119
L
vf
21
f1 เปนความถต าสดทท าใหเกดการสนพอง เรยกวาความถมลฐาน หรอฮารมอนกท 1
โดยคร ชตชย โพธประภา 120
L
vf 2 12 2 ff
f2 เปนความถทท าใหเกดการสนพองครงท 2 มความถเปน 2 เทาของความถมลฐานเรยก วาฮารมอนกท 2 และมจ านวนลพเกดขน 1 ลพ เรยกวาโอเวอรโทนท 1
โดยคร ชตชย โพธประภา 121
f3 เปนความถทท าใหเกดการสนพองครงท 3 มความถเปน 3 เทาของความถมลฐานเรยก วาฮารมอนกท 3 และมจ านวนลพเกดขน 2 ลพ เรยกวาโอเวอรโทนท 2
L
vf
2
33
13 3 ff
โดยคร ชตชย โพธประภา 122
ตวอยางท 10 ในการท าใหเกดการสนพอง ของเสยงต าสดทเกดขนจากหลอดเรโซ- แนนซ ปลายปดยาว 4 m ถาเสยงมอตรา เรว 320 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 123
ตวอยางท 11 ในการทดลองเรองการสนพอง โดยใชล าโพงวางทปลายขางหนงของหลอด สวนปลายอกขางหนงเปนลกสบซงเลอนไป มาได ปรากฎวาต าแหนงของลกสบทเกดเสยง ดงเพมขนครงแรก และครงท 2 หางกน 10 cm อยากทราบวาความถของเสยงจากล าโพง มคาก Hz ถาอตราเรวของเสยงเปน 345 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 124
23.จากการทดลองการสนพองของเสยง ถาแหลงก าเนดเสยงมความถ 4000 Hz และท าการทดลองในหองปรบอากาศท อณหภม 200C ต าแหนงของลกสบทท า ใหก าทอน 2 ครงตอเนองกน จะหางกน เทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 125
24. ถาขณะนนอากาศมอณหภม 150C สอม เสยงอนหนงมความถ 680 Hz จะตองใชทอ ปลายปดสนทสดเทาไรจงจะท าใหเกดการ สนพองเปน Harmonic ท 3
โดยคร ชตชย โพธประภา 126
25. การทดลองหลอดเรโซแนนซกบความถ 1000 Hz ปรากฏวาการสนพองครงแรก ลก สบลกจากปากทอ 8.5 cm การสนพองครง ทสอง ควรอยทต าแหนงหางจากปากทอเทา ใด ความเรวเสยงในอากาศขณะนนเปน 348 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 127
26. การทดลองหลอดเรโซแนนซกบความถ 1000 Hz ปรากฏวาการสนพองครงแรก และครงทสอง เมอลกสบหางจากปลาย หลอด 8.1 และ 25.3 cm จงหาความยาวคลนน
โดยคร ชตชย โพธประภา 128
27. จากการทดลองเรองการสนพองของเสยง ถาใชแหลงก าเนดเสยงความถ 500 Hz ท อณหภม 250C พบวาต าแหนงของลกสบ ขณะเกดเสยงดงครงแรกและครงทสองคอ 0.15 m และ 0.49 m ตามล าดบ จงหาความ เรวของเสยงทอณหภม 00C ในหนวย m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 129
28. เมอน าล าโพงทก าลงสงเสยงความถ 700 Hz ไปจอทปลายเปดของหลอดแกวทมปลาย อกขางหนงปดและตงอยบนพนราบ ถามวา จะตองเตมน าลงในหลอดแกวก cm3 เพอท าให ไดยนเสยงดงมากกวาปกตออกมาจากหลอด แกว ก าหนดใหหลอดแกวมพนทหนาตด 10 cm ยาว 13 cm และความเรวเสยงในอากาศ 350 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 130
29. ทอออรแกนปลายปดยาว 30 cm จงหาความถของโอเวอรโทนแรกท อณหภม 200C
โดยคร ชตชย โพธประภา 131
30. ตนก าเนดเสยงผลตความถไดตงแต 800 ถง 2000 Hz น ามาวางไวเหนอทอโลหะกลวง ปลายเปดทงสองดานยาว 50 cm ถาความเรว ของเสยงในอากาศ 350 m/s จงหาความถท นอยทสดของตนก าเนดเสยงทจะท าใหเกด การสนพองขนในทอ
โดยคร ชตชย โพธประภา 132
บตส (Beats)
บตส คอปรากฏการณ การแทรกสอด ของคลน 2 ขบวน ทมแอมพลจดเทากน ความถใกลเคยงกน จะท าใหคลนเสรม และหกลางกน สลบกนเปนชวง ๆ ท าให ไดยนเสยงดง คอย สลบกนไป
โดยคร ชตชย โพธประภา 133
บตส (Beats)
โดยคร ชตชย โพธประภา 134
พจารณาคลนจากแหลงก าเนด 2 แหลง tAy 11 sin
tfAy 11 2sin
tAy 22 sin
tfAy 22 2sin
โดยคร ชตชย โพธประภา 135
tfAtfA
yyy
21
21
2sin2sin
โดยคร ชตชย โพธประภา 136
tff
tff
Ay
22sin
22cos2 2121
tAtff
A
22cos2 21
tff
Ay t
22sin 21
โดยคร ชตชย โพธประภา 137
สรป 1.สมการคลนลพธ คอ
tff
Ay t
22sin 21
2. มแอมพลจดเปน
tff
AAt
22cos2 21
โดยคร ชตชย โพธประภา 138
1 รอบของบตส
1 รอบของคลนแอมพลจด
โดยคร ชตชย โพธประภา 139
สรป
1. ความถบตส
2. ความถของเสยงทไดยน
21 fffb
2
21 fff
โดยคร ชตชย โพธประภา 140
สรป
1. ความถบตส
2. ความถของเสยงทไดยน
21 fffb
2
21 fff
โดยคร ชตชย โพธประภา 141
31. เสยงจากแหลงก าเนด 2 แหลง มความถ 1,780 Hz และ 1,784 Hz เมอเปดพรอมกน ในเวลา 5 วนาท จะไดยนเสยงดงเปนจงหวะ กครง
โดยคร ชตชย โพธประภา 142
32. แหลงก าเนดเสยง 2 แหลง มความถเปน 204 Hz และ 206 Hz ตามล าดบ ดงพรอมกน ในบรเวณเดยวกน จงหาวาจะเกดความถ ปรากฏ และความถบตสกเฮรตซ ตามล าดบ
โดยคร ชตชย โพธประภา 143
33. แหลงก าเนดเสยง 2 แหลง ใหความถ 650 Hz และ656 Hz ออกมาพรอมๆ กน อยาก ทราบวา ในเวลาทก 0.5 วนาท จะไดยนเสยง ดง-คอยสลบกนไป นบจ านวนทไดยนเสยง ดงไดกครง
โดยคร ชตชย โพธประภา 144
34. ถาตองการใหเสยงดงเปนจงหวะหางกน ทก 2.5x10-1 s จะตองเคาะสอมเสยงทม ความถ 500Hz พรอมกบสอมเสยงทม ความถเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 145
35. สอมเสยง A มความถ 512 Hz เมอเคาะ พรอมกบสอมเสยง B จะไดยนเสยงบตส 4 ครง/วนาท แตเมอเอาดนน ามนกอนเลกๆ ตดทขาสอมเสยง B แลวเคาะสอมเสยงทง สองพรอมกนอกครง ปรากฏวาไดยนเสยง บตส 3 ครง/วนาท เดมสอมเสยง B มความ ถกเฮรตซ
โดยคร ชตชย โพธประภา 146
36. ทอออรแกนปลายเปดสองขาง ซงยาว 240 cm และ 242 cm ใหเสยงความถมล ฐานพรอมกนสองทอ จะเกดเสยงความถ กครงในเวลา 5 วนาท ถาอตราเรวเสยงใน อากาศเทากบ 348 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 147
37. สอมเสยงจ านวนหนงวางเรยงกนใน ลกษณะทความถเพมขนตามล าดบ ถา สอมเสยงอนแรกมเสยง C (256 Hz) และ เมอเคาะสอมเสยงแตละคทอยถดกน จะ ไดยนเสยงบตซ 4 Hz เมอสอมเสยงอน สดทายเปนเสยงคแปดของอนแรก จงหาจ านวนสอมเสยงทงหมด
โดยคร ชตชย โพธประภา 148
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 149
หลง หนา
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 150
ความยาวคลนทางดานขวา หรอทางดานทแหลงก าเนด เคลอนทไปจะสนกวาเดม และดานซาย หรอดานทเคลอนออกมา จะยาวกวาเดม
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 151
แสดงวาความถของคลนทอย ดานหนาและดานหลงแตกตางกน
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 152
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 153
ปรากฏการณทผฟงไดยนเสยงวาม ความถเปลยนไปจากความถจรงของ แหลงก าเนดเพราะแหลงก าเนดเสยง เคลอนทเราเรยกวา ปรากฏการณดอปเพลอร (Doppler Effect)
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 154
ถาแหลงก าเนดเสยงอยนง แตผฟง เคลอนทเขาหาหรอเคลอนทออกจาก แหลงก าเนดเสยง ผฟงกจะสามารถ ไดยนเสยงทมความถตางกนเชนกน
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 155
โดยถาผฟงวงเขาหาแหลงก าเนดเสยง ผฟงจะไดยนเสยงทมความถสงขน และ ถาวงออกจากแหลงก าเนดเสยงผฟงจะ ไดยนเสยงทมความถต าลง
ปรากฏการณดอปเพลอร
โดยคร ชตชย โพธประภา 156
ในกรณทผฟงอยนง ก าหนดให f0 ความถของแหลงก าเนด f' ความถทไดยน v0 ความเรวของเสยงในอากาศ vL ความเรวของผฟง vs ความเรวของแหลงก าเนดเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 157
1. แหลงก าเนดเคลอนท
ถาผฟงอยดานหนาความ เรวเสยงทไดยนจะเทากบ
Svv 0จาก lfv
A
SoA
vvf
l
A B
โดยคร ชตชย โพธประภา 158
ถาผฟงอยดานหลงความ เรวเสยงทไดยนจะเทากบ
Svv 0จาก lfv
B
SoB
vvf
l
A B
1. แหลงก าเนดเคลอนท
โดยคร ชตชย โพธประภา 159
ถาผฟงวงเขาหา ความ เรวเสยงทไดยนจะเทากบ
ALvv 0
จาก lfv
A
LoA
Avv
fl
A B
2. ในกรณทผฟงเคลอนท
โดยคร ชตชย โพธประภา 160
ถาผฟงวงหน ความเรว เสยงทไดยนจะเทากบ
BLvv 0
จาก lfv
B
LoB
Bvv
fl
A B
2. ในกรณทผฟงเคลอนท
โดยคร ชตชย โพธประภา 161
ถาผฟงวงหน และแหลง ก าเนดเสยงวงตาม
A
LoA
Avv
fl
A B
3. ผฟงและแหลงก าเนดเคลอนท
0
0
fvv s
A
l
00
fvv
vvf
s
LoA
A
โดยคร ชตชย โพธประภา 162
ถาผฟงวงตามแหลง ก าเนดเสยงวงหน A B
3. ผฟงและแหลงก าเนดเคลอนท
B
LoB
Bvv
fl
0
0
fvv s
B
l
00
fvv
vvf
s
LoB
B
โดยคร ชตชย โพธประภา 163
สรปหลกการค านวณ
0
0
fvv s
A
l
0
0
fvv s
B
l
00
fvvvv
fs
Lo
โดยคร ชตชย โพธประภา 164
สรปหลกการค านวณ
00
fvvvv
fs
Lo
s L +
โดยคร ชตชย โพธประภา 165
ตวอยาง 38 รถไฟเปดหวดซงมความถ 3,000Hz แลนดวยความเรว 80 m/s ถาเสยงมอตราเรวในอากาศ 340 m/s จงหาความถและความยาวคลนทปรากฏ ตอผฟงเมอ 1) ผฟงอยดานหนา 2) ผฟงอยดานหลง
โดยคร ชตชย โพธประภา 166
ตวอยาง 39 รถไฟสองขบวนแลนสวนทาง กนดวยอตราเรวคนละ 100 m/s เทากน ในขณะทเสยงมอตราเรว 340 m/s ถาคน ใดคนหนงเปดหวดดวยความถ 4,000 Hz อกคนหนงจะไดยนเสยงความถเทาใด ในขณะท 1) รถไฟก าลงวงเขาหากน 2) รถไฟก าลงวงหนออกจากกน
โดยคร ชตชย โพธประภา 167
ตวอยาง 40 เรอล าหนงวงดวยอตราเรว 5m/sปลอยเสยงความถ 2,000 Hz ออก ไปรอบตวตลอดเวลา อยากทราบวาคลน เสยงทสะทอนหนาผากลบไปยงเรอจะม ความถเทาใด ถาอตราเรวเสยงในอากาศ 340 m/s เมอ 1) เรอก าลงแลนออกจาก หนาผา 2) เรอก าลงแลนเขาหาหนาผา
โดยคร ชตชย โพธประภา 168
หลง หนา
ปรากฏการณคลนกระแทก
โดยคร ชตชย โพธประภา 169
ปรากฏการณคลนกระแทก
โดยคร ชตชย โพธประภา 170
ปรากฏการณคลนกระแทก
A
B
O
tuAO tvBO
uv
AOBO
sin
u v = เลขมค = sin
1 คอมมมค
โดยคร ชตชย โพธประภา 171
ตวอยาง 41 เครองบนล าหนงมอตราเรว 3 มค จะแลนดวยอตราเรวกกโลเมตร ตอชวโมง ก าหนดใหอตราเรวเสยงเปน 350 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 172
ตวอยาง 42 ขณะทเครองบนอยสงจากพน ดน 10 m ก าลงบนตามแนวระดบดวย อตราเรว 680 m/s ชายคนหนงทอยท พนดนจะไดยนเสยงเครองบนเมอเครอง บนอยหางจากตวเขาเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 173
ตวอยาง 43 เครองบนโดยสารเรวกวาเสยง บนผานบรเวณหนงทมชาย 2 คน คน หนงอยบนยอดเขาสง 300 m ชายอก คนหนงยนบนทราบหางจากเขา 400 m ถาปรากฏวาทงสองไดยนเสยงเครองบน บนผานไปพรอมกน ถามวาอตราเรวของ เครองบนเปนกเทาของอตราเรวเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 174
44. รถไฟขบวนหนงก าลงเคลอนทเขาส สถานดวยความเรว 10 m/s พรอมเปด หวดความถ 100 Hz รถยนตคนหนง ก าลงวงสวนทางกบรถไฟขนานกบราง รถไฟดวยความเรว 30 m/s จงหาความถ ปรากฏของเสยงหวดตอคนขบรถยนต ความเรวเสยงในอากาศเปน 330 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 175
45. ชายคนหนงยนอยรมทางรถไฟได ยนเสยงหวดขณะรถไฟแลนเขามา และผานไปดวยอตราเรวคงทมความถ เปนอตราสวน 10 : 9 ก าหนดอตราเรว เสยงในอากาศเปน 380 m/s จงหาอตรา เรวของรถไฟ
โดยคร ชตชย โพธประภา 176
46. ในการตรวจจบความเรวรถยนต ต ารวจทางหลวงจอดรถอยและสงคลน เสยงความถ 600 Hz ไปยงรถคนหนงท ก าลงวงตรงเขามาปรากฏวาวดความถ ของคลนเสยงทสะทอนกลบมาได 760 Hz จงหาความเรวของรถยนต อตราเรว เสยงเปน 340 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 177
47. เครองบนล าหนงบนเรว 5/3 เทาของ อตราเรวเสยง และก าลงบนในแนวระดบ สงจากพนดน 3 km พอชายคนแรก ไดยนเสยงเครองบนชายคนทสองมอง ตงฉากกบพนขนไปในอากาศเหนเครอง บนพอด โดยชายทงสองยนอยบนพน ทงค เขาอยหางกนกกโลเมตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 178
48.เครองบนโดยสารเรวกวาเสยงบนผาน บรเวณหนงทมชาย 2 คน คนหนงอยบน ยอดเขาสง 300 m ชายอกคนหนงยนบน ทราบหางจากเขา 400 m ถาปรากฏวาทง สองไดยนเสยงเครองบน บนผานไปพรอม กน ถามวาอตราเรวของเครองบนเปนกเทา ของอตราเรวเสยง
โดยคร ชตชย โพธประภา 179
49. เครองบนบนดวยอตราเรว 900 m/s ในแนวระดบซงอยหางจากพนดน 68 km ชายคนหนงยนอยใตตนไมจะไดยนเสยง เครองบน เมอเครองบนบนผานไปและ อยหางจากตวเขาเทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 180
50. เครองบนล าหนงบนเรว 5/3 เทาของ อตราเรวเสยง และก าลงบนในแนวระดบ สงจากพนดน 3 km พอชายคนแรก ไดยนเสยงเครองบนชายคนทสองมอง ตงฉากกบพนขนไปในอากาศเหนเครอง บนพอด โดยชายทงสองยนอยบนพน ทงค เขาอยหางกนกกโลเมตร
โดยคร ชตชย โพธประภา 181
51. ลกปนเคลอนทในอากาศดวยอตราเรว 680 m/s ถาอตราเรวของเสยงในอากาศ เปน 340 m/s จะมเลขมคของลกปน และ มมทหนาคลนกระแทกกระท ากบแนว การเคลอนทของลกปนเปนเทาใด
โดยคร ชตชย โพธประภา 182
52. เครองบนบนดวยอตราเรว 612 m/s ในแนวระดบสงจากพนดน 6 km ชาย คนหนงอยบนถนนจะไดยนเสยงเมอ เครองบนอยหางจากชายผนนเปนระยะ ทางเทาไร ถาอตราเรวเสยงในอากาศ ขณะนนเปน 340 m/s
โดยคร ชตชย โพธประภา 183
53.ขณะทนายเขยวก าลงยนคยกบนายขาว อยนน เขาทงสองเหนเครองบนบนผาน ศรษะไป และหลงจากนนอก 10 s จงจะ ไดยนเสยงเครองบน นกบนรายงานวา ความสงของเครองบนอยทระดบ 6,000 m และ sinของมมมคเปน 3/5 อตราเรวของ เครองบนเปนเทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 184
54. เรอหางยาวตดเครองอยกลางน า ท าให เกด คลนเคลอนทออกมาดวยความเรว 3 m/s ถาเรอแลนดวยอตราเรว 6 m/s ใน แมน ากวาง 20 m เรอแลนผานผสงเกตไป นานเทาไร ผสงเกตจงจะถกคลนกระแทก เขาชน
โดยคร ชตชย โพธประภา 185
การประยกตใชความรเรองเสยง
ดานสถาปตยกรรม ดานการประมง ดานการแพทย ดานวศวกรรมและอตสาหกรรม
โดยคร ชตชย โพธประภา 186
ตรวจเดกในครรภ
โดยคร ชตชย โพธประภา 187
เครองท าความสะอาด
โดยคร ชตชย โพธประภา 188
บ ารงผว
โดยคร ชตชย โพธประภา 189
ขจดคราบฟน
โดยคร ชตชย โพธประภา 190
การแกวงของสะพาน
โดยคร ชตชย โพธประภา 191
การหาระยะทาง
โดยคร ชตชย โพธประภา 192
แกะสลก
โดยคร ชตชย โพธประภา 193
ไลแมลง
โดยคร ชตชย โพธประภา 194
55. จงหาความยาวคลนของเสยงซงม ความถ 1,000 Hz ขณะคลนเสยงผาน อากาศ น าและเหลกทมอณหภม 25 0C เทากน ก าหนดใหอตราเรวเสยงในอากาศ น า และเหลกเปน 346 1,498 และ 5,000 m/s ตามล าดบ
โดยคร ชตชย โพธประภา 195
56. เครองโซนารบนเรอล าหนงสงคลนดล ของเสยงลงไปใตทองทะเล และรบฟง เสยงสะทอนไดในเวลา 5 s ถาอตราเรว ของเสยงในน าทะเลเทากบ 1,450 m/s ทะเลจะลกเทาไร
โดยคร ชตชย โพธประภา 196
57. หวดรถไฟมก าลงเสยง 20 W ถาคลน เสยงจากหวดรถไฟแผหนาคลนออกไป เปนรปทรงกลม จงหาความเขมเสยงท ผวทรงกลม ซงอยหางออกไป 150 m
โดยคร ชตชย โพธประภา 197
58. นาย ก เหนพลแตกกลางอากาศเหนอ ศรษะเขาขนไป 80 m ขณะเดยวกนนาย ข ซงอยหางจากนาย ก ตามแนวราบ เปน ระยะทาง 60 m กเหนพลแตกเชนกน ความเขมของเสยงพลทนาย ข ไดรบเปน กเทาของความเขมของเสยงพลทนาย ก ไดรบ
โดยคร ชตชย โพธประภา 198
59. ทอทรงกระบอกปลายปดขางหนงยาว 2.40 m ถาเสยงมอตราเรว 343 m/s เสยง จากทอนจะมความถต าสดเทาไร