ชุดกิจกรรม การเรียนรู้ รายวิชาฟิสิกส์ เรื่อง เสียง

ชุดกิจกรรม การเรียนรู้ รายวิชาฟิสิกส์ เรื่อง เสียง

https://script.google.com/macros/s/AKfycbwGpRfrzeBQC4Qmp8zSGhE_CKJ3tnv3ayDwgEpGAPzu8dFKiuPiRIRtGYmFolLQmbUk/exec

ความรู้เรื่องเสียง

เสียงเป็นคลื่นกลที่เกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดและถ่ายทอดพลังงานผ่านการสั่นของอนุภาคในตัวกลาง เช่น อากาศ น้ำ และของแข็ง โดยเสียงไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศได้ การเคลื่อนที่ของเสียงในอากาศเป็นคลื่นตามยาว อนุภาคของตัวกลางจะสั่นไปกลับในทิศเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ทำให้เกิดบริเวณอัดและบริเวณขยาย อัตราเร็วเสียงขึ้นอยู่กับชนิดของตัวกลางและอุณหภูมิ โดยในอากาศอัตราเร็วเสียงจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความสัมพันธ์พื้นฐานของคลื่นเสียงคือ v=fλ  เมื่อ v  คืออัตราเร็วเสียง f  คือความถี่ และ λ คือความยาวคลื่น

ระดับเสียงและความถี่เสียงเป็นสมบัติสำคัญที่ใช้จำแนกลักษณะของเสียง ความถี่กำหนดความสูงต่ำของเสียง หากความถี่สูงจะได้เสียงแหลม และหากความถี่ต่ำจะได้เสียงทุ้ม ส่วนระดับความเข้มเสียงสัมพันธ์กับพลังงานของเสียงที่ผู้ฟังได้รับ โดยสามารถแสดงในหน่วยเดซิเบล (dB) เสียงที่มีระดับเดซิเบลสูงมักให้ความรู้สึกดังมากกว่า อย่างไรก็ตาม ความถี่และความดังเป็นคนละคุณสมบัติกัน

การสั่นพ้องของอากาศในท่อเกิดขึ้นเมื่อความถี่ของแหล่งกำเนิดสอดคล้องกับความถี่ธรรมชาติของอากาศในท่อ ทำให้แอมพลิจูดของการสั่นเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน กรณีท่อเปิดและท่อปิดจะมีเงื่อนไขการสั่นพ้องแตกต่างกัน และสามารถใช้ศึกษาฮาร์มอนิกและความถี่ธรรมชาติของระบบได้

ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์เกิดขึ้นเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงและผู้สังเกตมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน ทำให้ความถี่ที่ผู้สังเกตรับได้แตกต่างจากความถี่จริงของแหล่งกำเนิด เมื่อแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่เข้าใกล้ ผู้สังเกตจะได้ยินเสียงมีความถี่สูงขึ้น และเมื่อเคลื่อนที่ออกห่าง ความถี่ที่ได้ยินจะลดลง หลักการเหล่านี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการศึกษาการจราจร การแพทย์ ระบบเรดาร์ และเทคโนโลยีตรวจวัดต่าง ๆ ได้อย่างกว้างขวาง