สูตรคลื่นตามขวาง สูตรคลื่นตามยาว สูตรคลื่นนิ่ง

ตัวอย่างคำถามและสูตรสำหรับคลื่นตามขวาง คลื่นตามยาว และคลื่นนิ่ง

คลื่นตามขวาง

1. ระยะห่างระหว่างร่องคลื่นสองร่องที่อยู่ติดกันบนผิวน้ำคือ 20 เมตร วัตถุลอยอยู่บนผิวน้ำและเกิดการสั่นไหว ถ้าเวลาในการสั่นไหวหนึ่งรอบคือ 4 วินาที ความเร็วของคลื่นจะเป็นเท่าใด… เมตร/วินาที

1. 20
2. 15
3. 10
4. 5

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ความยาวคลื่น (λ) = 20 เมตร
ช่วงเวลา (T) = 4 วินาที
ถาม: ความเร็วคลื่น (ว)
คำตอบ :
สูตรคำนวณความเร็วคลื่น:
v = λ / T = 20 เมตร / 4 วินาที = 5 เมตร / วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

2. จุด A และจุด B อยู่บนเส้นเชือกเดียวกันและห่างกัน 90 เซนติเมตรคลื่นตามขวาง เคลื่อนที่บนเส้นเชือก ทำให้จุด A อยู่ที่จุดสูงสุดของคลื่น จุด B อยู่ที่จุดต่ำสุดของคลื่น และระหว่างจุด A และจุด B มีจุดสูงสุดและจุดต่ำสุดของคลื่นอย่างละสองจุด ถ้าคาบของคลื่นคือ 0,3 วินาทีความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นคือ…

1. 10,8 ซม. / วินาที
2. 18,0 ซม. / วินาที
3. 120,0 ซม. / วินาที
4. 200,0 ซม. / วินาที

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ระยะทาง AB (l) = 90 ซม.
คาบคลื่น (T) = 0,3 วินาที
ความถี่คลื่น (f) = 1/0,3 วินาที
จุด A อยู่ที่จุดสูงสุดของคลื่น จุด B อยู่ที่จุดต่ำสุดของคลื่น
ระหว่างจุด A และ B มีจุดสูงสุดสองจุดและจุดต่ำสุดสองจุดของคลื่น
ถาม: ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น (v = f λ)
คำตอบ :
จากภาพ สรุปได้ว่ามี 2,5 ความยาวคลื่น ระยะห่างของหนึ่งความยาวคลื่น (λ) = 90 ซม. / 2,5 = 36 ซม.

ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่น:
v = f แลมบ์ดา = (1/0,3)(36) = 36/0,3 = 120 ซม./วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

3. กราฟต่อไปนี้แสดงการกระจัดของจุดหนึ่งในตัวกลางเป็นฟังก์ชันของเวลาขณะที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางนั้น
ถ้าความยาวคลื่นคือ 6 เมตร ความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นจะเป็น...

1. 3 ม./วินาที
2. 6 ม./วินาที
3. 8 ม./วินาที
4. 12 ม./วินาที

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
จากกราฟด้านบน มีความยาวคลื่น 2 ค่า
ระยะทางเท่ากับ 1 ความยาวคลื่น (λ) = 6 เมตร / 2 = 3 เมตร
คาบเวลา (T) = 0,5 วินาที
ถาม: ความเร็วคลื่น (ว)
คำตอบ :
v = f λ = λ / T = 3 เมตร / 0,5 วินาที = 6 เมตร / วินาที
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

คลื่นตามยาว

4. มีแหล่งกำเนิดเสียงสองแหล่งดังขึ้นพร้อมกันในตัวกลางและอุณหภูมิเดียวกัน แหล่งกำเนิดเสียงแรกมีความถี่ 640 เฮิรตซ์ และแหล่งกำเนิดเสียงที่สองมีความถี่ 1280 เฮิรตซ์ ข้อความที่ถูกต้องคือ…

1. ความเร็วของเสียงแรกมากกว่าความเร็วของเสียงที่สอง
2. ความเร็วของเสียงแรกน้อยกว่าความเร็วของเสียงที่สอง
3. ความเร็วเสียงครั้งแรกและครั้งที่สองเท่ากัน
4. แจง คลื่นเสียง ทั้งสองมีขนาดเท่ากัน

การอภิปราย
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับตัวกลาง ดังนั้นถ้าตัวกลางเหมือนกัน ความเร็วของเสียงทั้งสองก็จะเท่ากัน ในทางกลับกัน ถ้าความถี่สูง ความยาวคลื่นก็จะสั้น และในทำนองเดียวกัน ถ้าความถี่ต่ำ ความยาวคลื่นก็จะยาว ความถี่ของเสียงทั้งสองแตกต่างกัน ดังนั้นความยาวคลื่นของเสียงทั้งสองก็จะแตกต่างกันด้วย
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

คลื่นนิ่ง (คลื่นสถิต)

5. เมื่อหนีบปลายทั้งสองข้างของสาย จะได้เสียงพื้นฐานที่มีความถี่ 420 เฮิรตซ์ ความถี่ของเสียงโอเวอร์โทนทั้งสามคือ…

1. เฮิร์ตซ์ 840
2. เฮิร์ตซ์ 1260
3. เฮิร์ตซ์ 1680
4. เฮิร์ตซ์ 2940

การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ความถี่พื้นฐาน (f)₁) = 420 เฮิรตซ์
ปลายทั้งสองข้างของลวดถูกผูกไว้
ถาม: ความถี่ของเสียงโอเวอร์โทนทั้งสาม
คำตอบ :
ความถี่ของโอเวอร์โทนที่สอง (f₂) = 2 f₁ = 2 (420 เฮิรตซ์) = 840 เฮิรตซ์
ความถี่ของโอเวอร์โทนที่สาม (f)₃) = 3 f₁ = 3 (420 เฮิรตซ์) = 1260 เฮิรตซ์
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

คลื่นเสียง

6. ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นกระดิ่งไฟฟ้าที่อยู่ภายในกล่องปิด กระดิ่งถูกกดเพื่อปล่อยอากาศออกจากกล่อง หลังจากอากาศถูกปล่อยออกจากกล่องแล้ว เสียงกระดิ่งก็ไม่ดังอีกต่อไป จากเหตุการณ์นี้ สรุปได้ว่าเสียง...

1. ไม่เกิดขึ้นในพื้นที่ปิด
2. พัดพาไปตามกระแสลมที่ออกมาจากฝากระโปรงรถ
3. ไม่สามารถแพร่กระจายในสุญญากาศได้
4. ไม่สามารถแพร่กระจายผ่านของแข็งได้

การอภิปราย
เสียงเป็นคลื่นที่เดินทางผ่านของแข็ง ของเหลว และก๊าซ หากระฆังอยู่ในสุญญากาศ คลื่นเสียงจะไม่สามารถเดินทางจากระฆังไปยังหูของผู้ฟังได้
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

ที่มาของคำถาม:

คำถามวิชาฟิสิกส์ระดับมัธยมต้นจาก OSN