13 ตัวอย่างของปัญหาเกี่ยวกับคลื่น
1. ดูภาพต่อไปนี้สิ!
ถ้าเวลาที่คลื่นดังในภาพใช้ไปคือ 0,3 วินาที แล้วคาบของคลื่นนั้นคือ...
ก. 0,2 วินาที
ข. 0,9 วินาที
C. 2,0 วินาที
ง. 5,0 วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
เวลาเดินทาง (t) = 0,3 วินาที
คำถาม:คาบคลื่น (T)
คำตอบ :
มีเนินเขา 3 แห่งและหุบเขา 3 แห่ง ดังนั้นเวลาในการเดินทางผ่านเนินเขา 1 แห่งหรือหุบเขา 1 แห่งคือ 0,3 / 3 = 0,1 วินาที
คลื่นหนึ่งความยาวคลื่นจะมี 1 ยอดคลื่นและ 1 ท้องคลื่น ดังนั้นเวลาที่คลื่นเดินทางในหนึ่งความยาวคลื่นเท่ากับคาบคลื่น = 2 x 0,1 วินาที = 0,2 วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
2. ลองดูภาพคลื่นตามขวางต่อไปนี้!
ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นตามขวางข้างต้นคือ...
ก. 2 ม./วินาที
B. 4 ม./วินาที
C. 6 ม./วินาที
ง. 8 ม./วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
1 ความยาวคลื่น มี 1 เนินคลื่นและ 1 หุบเขาคลื่น จากภาพด้านบน 1 ความยาวคลื่น ( λ) คือ 2 เมตร x 4 = 8 เมตร
ช่วงเวลาที่ใช้ในการเดินทาง 1 ความยาวคลื่น = คาบคลื่น (T) = 0,5 x 4 = 2 วินาที
คำถาม:ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นตามขวาง (v)
คำตอบ :
ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นตามขวาง:
v = s / t = λ / T = 8 เมตร / 2 วินาที = 4 เมตร/วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.
3. กราฟต่อไปนี้แสดงรูปแบบของเส้นเชือกในขณะที่คลื่นตามขวางเคลื่อนที่ผ่าน ถ้าตำแหน่ง A และตำแหน่ง B อยู่ห่างกัน 30 เซนติเมตร ความเร็วของคลื่นจะเป็นเท่าใด…..
ก. 20 ซม./วินาที
B. 15 ซม./วินาที
C. 10 ซม./วินาที
ง. 7,5 ซม./วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
หนึ่งความยาวคลื่นมีหนึ่งยอดคลื่นและหนึ่งหุบคลื่น จาก A ถึง B มี 3/4 ความยาวคลื่น ถ้าระยะห่างระหว่าง A และ B คือ 30 ซม. ระยะทาง 1/4 ความยาวคลื่นคือ 30 ซม./3 = 10 ซม. ดังนั้น 1 ความยาวคลื่น ( λ) = 4 x 10 ซม. = 40 ซม.
จากภาพด้านบน ช่วงเวลา (t) ที่ใช้ในการเดินทาง 1 ความยาวคลื่น คือ 4 วินาที
คำถาม:ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น (v)
คำตอบ :
สูตรลัดสำหรับการชะลอความเร็ว:
v = s / t = λ / t
ข้อสังเกต:
v = ความเร็วในการแพร่กระจาย, s = ระยะทาง, λ = ความยาวคลื่น, t = เวลา
ดังนั้นความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นคือ:
v = λ / t = 40 ซม. / 4 วินาที = 10 ซม. / 1 วินาที = 10 ซม./วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
4. สังเกตกราฟแสดงการเบี่ยงเบนของคลื่นเทียบกับเวลาในภาพต่อไปนี้! ถ้าช่วงระยะ AB = 250 ซม. ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นคือ…
ก. 100 ซม./วินาที
B. 125 ซม./วินาที
C. 400 ซม./วินาที
ง. 500 ซม./วินาที
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ระยะห่าง AB = 5/4 ของความยาวคลื่น = 250 ซม.
1/4 ของความยาวคลื่น = 250 ซม. / 5 = 50 ซม.
1 ความยาวคลื่น = 4/4 ความยาวคลื่น = 4 x 50 ซม. = 200 ซม.
ระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทาง 1 ความยาวคลื่น = 2 วินาที
คำถาม:ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น
คำตอบ :
สูตรคำนวณความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น:
v = s / t = λ / t
คำอธิบาย: v = ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น, s = ระยะทาง, λ = ความยาวคลื่น, t = ช่วงเวลา
ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น:
v = 200 ซม. / 2 วินาที = 100 ซม./วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
5. ดูรูปสิ! แอมพลิจูดของคลื่นแสดงโดย...
ก. AC และ CE
บี.เอบี และ ดีอี
ซี. บีบี และ ดีดี
ง. บีซี และ ซีดี
การอภิปราย
แอมพลิจูดของคลื่นคือ BB' และ DD”
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
6. คลื่นที่ประกอบด้วยการอัดและการขยายตัวเรียกว่าคลื่น...
ก. แนวขวาง
ข. แม่เหล็กไฟฟ้า
C. ตามยาว
ง.กลศาสตร์
การอภิปราย
โดยพิจารณาจากตัวกลางในการแพร่กระจาย คลื่นสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่คลื่นกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นกลต้องการตัวกลางในการเดินทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ในขณะที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเดินทางได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง
คลื่นกลมีสองประเภท ได้แก่คลื่นตามขวางและคลื่นตามยาวคลื่นตามขวางคือคลื่นที่ทิศทางการสั่นของตัวกลางตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น คลื่นตามขวางมียอดคลื่นและท้องคลื่น ตัวอย่างของคลื่นตามขวาง ได้แก่ คลื่นในมหาสมุทรและคลื่นในเส้นเชือก
คลื่นตามยาวคือคลื่นที่ทิศทางการสั่นของตัวกลางตรงกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น คลื่นตามยาวแสดงคุณสมบัติการอัดตัวและการคลายตัว ตัวอย่างของคลื่นตามยาวคือคลื่นเสียง
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
7. ระดับเสียงของสายกีตาร์จะสูงขึ้นถ้า...
ก. ความยาวของเชือกเพิ่มขึ้น และพื้นที่หน้าตัดของเชือกลดลง
B. ความตึงและความยาวของเชือกจะลดลง
ค. แรงดึงและพื้นที่หน้าตัดของลวดเพิ่มขึ้น
ง. ความยาวของสายลดลงและความตึงของสายเพิ่มขึ้น
การอภิปราย
สูตรสำหรับคำนวณความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นบนเชือก:
ข้อสังเกต:
v = ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นบนเชือก, F = แรงดึงบนเชือก, μ = ความหนาแน่นมวลของเชือก = มวลต่อความยาวหนึ่งหน่วยของเชือก ( μ = m/L )
สายของเครื่องดนตรีส่วนใหญ่ เช่น กีตาร์และไวโอลิน จะถูกผูกปลายทั้งสองข้างเข้าด้วยกัน สายสามารถสร้างเสียงที่มีระดับเสียงแตกต่างกันได้เนื่องจากคลื่นนิ่งที่สายสร้างขึ้น
สูตรที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความยาวของสาย (L) ความยาวคลื่น ( λ ) หรือความถี่ของเสียง (f) ที่เกิดจากสายซึ่งปลายทั้งสองข้างถูกผูกไว้ คือ:
จากสมการที่ 1 และ 2 สรุปได้ว่า ความถี่หรือระดับเสียงของสายจะสูงขึ้นหาก:
1. ความยาวของเชือกจะลดลง (L มีค่าเล็กลง) —-> สมการที่ 1
2. แรงตึงของเชือกเพิ่มขึ้น (F มีค่ามากขึ้น) —> สมการที่ 2
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.
8. ดูภาพคลื่นต่อไปนี้สิ! ความยาวคลื่นคือ...
ก. 6 ซม.
ข. 8 ซม.
ค. 10 ซม.
ด. 15 ซม.
การอภิปราย
มีคลื่นทั้งหมด 2,5 ช่วงความยาว (เนินเขา 3 แห่งและหุบเขา 2 แห่ง) ซึ่งแต่ละช่วงความยาวมีความยาว 15 เซนติเมตร ดังนั้น ความยาวของคลื่น 1 ช่วงความยาวจึงเท่ากับ 15 เซนติเมตร / 2,5 = 6 เซนติเมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
9. ภาพด้านล่างแสดงจำนวนคลื่นตามขวางเท่ากับ…
1,5
2,0 B.
2,5 C.
D. 3,0
การอภิปราย
คลื่นตามขวางมีเนินคลื่นหนึ่งเนินและท้องคลื่นหนึ่งท้อง จากภาพด้านบน มีคลื่นตามขวาง 2,5 ลูก
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
10. ดูภาพต่อไปนี้สิ! ความยาวคลื่นหนึ่งค่าคือ...
ก. ก – ก
แย่
ซี.ซี – จี
ง.ค – ฉ
การอภิปราย
คลื่นความยาวหนึ่งจะมีเนินคลื่นหนึ่งเนินและหุบคลื่นหนึ่งหุบ
ความยาวคลื่นหนึ่งค่า = ae = bf = cg
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
11. คลื่นลูกหนึ่งคือ…
ก. ก – ข – ค – ง
บี.เอ – บี – ซี
ค.เอ – ค – ดี
ง. ก – ข – ค – ง – ก
การอภิปราย
คลื่นหนึ่งลูกหรือความยาวคลื่นหนึ่งช่วงจะมีเนินหนึ่งเนินและหุบเขาหนึ่งหุบเขา จากภาพด้านบน ความยาวคลื่นหนึ่งช่วงคือ ABC และ BCD
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.
12. เชือกเส้นเล็กต่อกับเชือกเส้นใหญ่กว่า แล้วผูกติดกับผนังที่แข็งแรง ดังแสดงในภาพ ถ้าปลายด้านหนึ่งของเชือกเส้นเล็กถูกรบกวน คลื่นจะแผ่กระจายไปทางขวา ณ ขณะนั้นที่จุด A…
ก. คลื่นบางส่วนถูกส่งผ่าน และบางส่วนถูกสะท้อนกลับ โดยมีเฟสเดียวกันกับคลื่นที่เข้ามา
B. คลื่นทั้งหมดถูกส่งผ่านไปยัง B
ค. คลื่นบางส่วนถูกส่งผ่าน และบางส่วนถูกสะท้อนกลับ
ง. คลื่นทุกชนิดล้วนสะท้อนกลับ
E. ความยาวคลื่นสะท้อนและความยาวคลื่นส่งผ่านเท่ากัน
การอภิปราย
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
13. ชายคนหนึ่งตะโกนเสียงดังระหว่างหน้าผาสูงสองแห่ง หลังจากนั้นไม่กี่วินาที ชายคนนั้นได้ยินเสียงสะท้อนสองครั้ง ครั้งแรกหลังจากตะโกนไป 3 วินาที และครั้งที่สองหลังจากตะโกนไป 4 วินาที ความเร็วเสียงในอากาศ ณ เวลานั้นคือ 340 เมตร/วินาที
ระยะห่างระหว่างหน้าผาทั้งสองแห่งคือ…
ก. 170 ม.
ข. 510 ม.
ค. 1.190 ม.
ด. 1.700 ม.
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ความเร็วเสียงในอากาศ (v) = 340 เมตร/วินาที
เวลา 1 (t 1 ) = 3 วินาที / 2 = 1,5 วินาที
เวลา 2 (t 2 ) = 4 วินาที / 2 = 2 วินาที
เวลาทั้งหมด (t) = 1,5 วินาที + 2 วินาที = 3,5 วินาที
ต้องการทราบ:ระยะห่างระหว่างหน้าผาสองแห่ง
คำตอบ :
วี = ส / ที
s = vt = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
ที่มาของคำถาม:
ข้อสอบวิชาวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมต้น/มัธยมต้นอิสลาม
คำถามฟิสิกส์ SBMPTN
