ចំណងជើង៖ ការយល់ដឹងអំពីប្រភពសំឡេង៖ សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា
Pendahuluan
សំឡេងគឺជារលកមេកានិចដែលសាយភាយតាមរយៈឧបករណ៍ផ្សព្វផ្សាយដូចជាខ្យល់ ទឹក ឬសារធាតុរឹង។ បាតុភូតនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ចំពោះជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ចាប់ពីការប្រាស្រ័យទាក់ទងរបស់មនុស្ស និងការរីករាយនឹងតន្ត្រី រហូតដល់កម្មវិធីបច្ចេកវិទ្យាដូចជាសូណា និងអ៊ុលត្រាសោន។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងស្វែងយល់ពីគោលគំនិតផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងប្រភពសំឡេងតាមរយៈបញ្ហាឧទាហរណ៍ដែលនឹងជួយដល់ការយល់ដឹងរបស់យើង។
គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃប្រភពសំឡេង
មុនពេលយើងចូលទៅក្នុងបញ្ហាឧទាហរណ៍ ចូរយើងពិនិត្យឡើងវិញដោយសង្ខេបអំពីគោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃប្រភពសំឡេង។ សំឡេងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយរំញ័រនៃវត្ថុមួយ ហើយមានលក្ខណៈសំខាន់ៗមួយចំនួនដែលត្រូវយល់៖
១. ប្រេកង់៖ ចំនួនរំញ័រដែលបង្កើតឡើងដោយប្រភពសំឡេងក្នុងមួយវិនាទី វាស់វែងជា Hertz (Hz)។ ប្រេកង់កំណត់កម្ពស់សំឡេង។
២. អំព្លីទីត៖ ទំហំនៃរំញ័រពីប្រភពសំឡេង។ អំព្លីទីតមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកម្រិតខ្លាំង ឬទន់នៃសំឡេង។
៣. ល្បឿនសំឡេង៖ ល្បឿនសំឡេងប្រែប្រួលអាស្រ័យលើឧបករណ៍ផ្ទុក។ ឧទាហរណ៍ សំឡេងធ្វើដំណើរលឿនជាងក្នុងទឹកជាងក្នុងខ្យល់។
៤. រលកសំឡេង៖ ចម្ងាយរវាងកំពូលពីរជាប់ៗគ្នានៃរលកសំឡេង។
ឧទាហរណ៍នៃសំណួរប្រភពសំឡេង
ចូរយើងពិភាក្សាអំពីសំណួរឧទាហរណ៍មួយចំនួនដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីគោលគំនិតនៃប្រភពសំឡេង។
សំណួរទី 1: ប្រភពសំឡេង និងប្រេកង់
សមលៃតម្រូវសំឡេងបង្កើតសំឡេងដែលមានប្រេកង់ 440 Hz។ ប្រសិនបើល្បឿនសំឡេងក្នុងខ្យល់គឺ 340 m/s តើរលកសំឡេងដែលបង្កើតដោយសមលៃតម្រូវសំឡេងមានប្រវែងប៉ុន្មាន?
ប៉េបាហាសាន៖
រលកប្រវែងអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ \lambda = \frac{v}{f} \]
ដែល \(lambda\) ជារលកប្រវែង, \(v\) ជាល្បឿនសំឡេង និង \(f\) ជាប្រេកង់។
បញ្ចូលតម្លៃដែលយើងមាន៖
\[ \lambda = \frac{340 \, \text{ម/វិ}}{440 \, \text{Hz}} = 0.7727 \, \text{ម} \]
ដូច្នេះ រលកសំឡេងដែលផលិតបានគឺ ០,៧៧២៧ ម៉ែត្រ។
សំណួរទី 2: ទំហំសំឡេង និងអាំងតង់ស៊ីតេសំឡេង
ប្រភពសំឡេងដូចគ្នាបេះបិទពីរបង្កើតរលកពីរដែលមានទំហំ 2 ឯកតានីមួយៗ។ ប្រសិនបើរលកទាំងពីរនេះត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា តើទំហំអតិបរមាដែលអាចបង្កើតបានគឺជាអ្វី?
ប៉េបាហាសាន៖
នៅពេលដែលរលកពីរដែលមានទំហំដូចគ្នា និងដំណាក់កាលដូចគ្នាត្រូវបានផ្សំ ទំហំអតិបរមាដែលជាលទ្ធផលគឺជាផលបូកនៃទំហំរបស់វា។ ដូច្នេះ៖
ទំហំអតិបរមា = 2 + 2 = 4 ឯកតា។
សំណួរទី 3: ឥទ្ធិពលដូបប្ល័រ
រថយន្តសង្គ្រោះបន្ទាន់មួយគ្រឿងដែលកំពុងបើកបរក្នុងល្បឿន 30 ម៉ែត្រ/វិនាទី បានចូលទៅជិតអ្នកថ្មើរជើងដែលកំពុងនៅស្ងៀម។ ប្រសិនបើប្រេកង់នៃស៊ីរ៉ែនរបស់វាគឺ 700 Hz ហើយល្បឿនសំឡេងនៅលើអាកាសគឺ 340 ម៉ែត្រ/វិនាទី តើអ្នកថ្មើរជើងឮប្រេកង់ប៉ុន្មាន?
ប៉េបាហាសាន៖
ប្រើរូបមន្តឥទ្ធិពល Doppler សម្រាប់ប្រភពដែលខិតជិតអ្នកស្តាប់៖
\[ f' = f \left( \frac{v + v_o}{v – v_s} \right) \]
នៅទីនេះ \( f' \) គឺជាប្រេកង់ដែលសង្កេតឃើញ, \( v \) គឺជាល្បឿនសំឡេងនៅលើអាកាស, \( v_o \) គឺជាល្បឿនរបស់អ្នកស្តាប់ (0 ម៉ែត្រ/វិនាទី ពីព្រោះអ្នកថ្មើរជើងនៅស្ងៀម) និង \( v_s \) គឺជាល្បឿននៃប្រភព (រថយន្តសង្គ្រោះបន្ទាន់)។
\[ f' = 700 \, \text{Hz} \left( \frac{340 \, \text{m/s} + 0 \, \text{m/s}}{340 \, \text{m/s} – 30 \, \text{m/s}} \right) \]
\[ f' = 700 \, \text{Hz} \left( \frac{340}{310} \right) \]
\[ f' = 768.39 \, \text{Hz} \]
ដូច្នេះប្រេកង់ដែលឮដោយអ្នកថ្មើរជើងគឺប្រហែល 768.39 Hz ។
សំណួរទី 4: សំឡេងរំញ័រ
បំពង់សំឡេងរេសូណង់បើកចំហមួយមានប្រវែង 0.85 ម៉ែត្រ។ ប្រសិនបើល្បឿនសំឡេងក្នុងខ្យល់គឺ 340 ម៉ែត្រ/វិនាទី តើប្រេកង់មូលដ្ឋាននៃសំឡេងរេសូណង់នេះជាអ្វី?
ប៉េបាហាសាន៖
ចំពោះបំពង់បើកចំហ ប្រេកង់មូលដ្ឋានអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ f = \frac{v}{2L} \]
ដែល L ជាប្រវែងបំពង់។
\[ f = \frac{340 \, \text{m/s}}{2 \x0.85 \, \text{m}} \]
\[ f = 200 \, \text{Hz} \]
ដូច្នេះប្រេកង់មូលដ្ឋាននៃបំពង់សំឡេងរោទ៍គឺ 200 Hz។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការយល់ដឹងពីប្រភពសំឡេង និងបាតុភូតពាក់ព័ន្ធដូចជា ប្រេកង់ ទំហំ ល្បឿន និងឥទ្ធិពលដូបប្ល៊ែរ គឺមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងរូបវិទ្យានៃសំឡេង។ ឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាខាងលើបង្ហាញពីរបៀបដែលគោលគំនិតទាំងនេះត្រូវបានអនុវត្តក្នុងស្ថានភាពផ្សេងៗ។ តាមរយៈការសិក្សា និងការអនុវត្តបញ្ហាទាំងនេះ យើងអាចធ្វើឱ្យការយល់ដឹងរបស់យើងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីរបៀបដែលសំឡេងដំណើរការនៅជុំវិញយើង។ បន្តអនុវត្ត និងស្វែងយល់ពីធនធានផ្សេងៗ ដើម្បីពង្រឹងចំណេះដឹងរបស់អ្នកអំពីសំឡេង។
