บทที่ 2 เสียง (Sound)¸ ตราเร วในต วกลางท ม ความหนาแน นมากกว าจะม ค ามากกว าในต

เอกสารประกอบการเรยนฟสกส (เพมเตม 3) ว 32203

เรยบเรยงโดย นายสจจา สนล { HYPERLINK "http://www.krooja.com" }หนา { PAGE \* MERGEFORMAT }

บทท 2

เสยง (Sound)

ธรรมชาตและสมบตของเสยง

เสยงเกดจากการสนสะเทอนของวตถซงสงผลใหโมเลกลของตวกลาง

เกดการอดตวและขยายตวแลวเกดการถายทอดพลงงานไปโดยทอนภาคตวกลาง

สนไปมาอยทเดม

เมอพจารณาการเคลอนทของเสยงแลว จะพบวาเสยงมลกษณะเปนคลน

ตามยาว และเนองจากการเดนทางของเสยงนนตองอาศยตวกลางเสมอ ดงนน

เสยงจงมลกษณะเปนคลนกลดวย

1. อตราเรวเสยง

อตราเรวเสยงสามารถหาคาไดจาก

{ EMBED Equation.3

} หรอ { EMBED Equation.3 }

เมอ v = อตราเรว (m/s) s = ระยะทางทเสยงเคลอนทได (m)

t = เวลา (s) f = ความถเสยง (Hz)

= ความยาวคลน (m)

ปจจยทมผลตออตราเรวเสยง

1. ความหนาแนนของตวกลาง

อตราเรวในตวกลางทมความหนาแนนมากกวาจะมคามากกวาในตวกลาง

ทมความหนาแนนนอยกวา

ตารางแสดงอตราเรวของเสยงในตวกลางตางๆทอณหภม 25oC

ตวกลาง ตวกลางอตราเรว (m/s)

อากาศ 346

นา 1,498

นาทะเล 1,531

เหลก 5,200

http://www.krooja.com/


เรยบเรยงโดย นายสจจา สนล { HYPERLINK "http://www.krooja.com" } หนา { PAGE \* MERGEFORMAT }

2. อณหภม

อตราเรวเสยงจะแปรผนตรงกบรากท2 ของอณหภมเคลวนเพราะอณหภม

สงขนจะทาใหโมเลกลมพลงงานจลนมากขนการอดตวและขยายตวเรวทาใหเสยง

เคลอนทไดเรวขนดวยจงไดวา

V { EMBED Equation.3 }

ในอากาศนนเราสามารถหาอตราเรวเสยงทอณหภมตางๆไดโดยอาศยสมการ

v = vo + 0.6 t หรอ v = 331 + 0.6 t

เมอ vo = อตราเรวเสยงทอณหภม0oC = 331 m/s

t = อณหภม(oC)

ใบงานท 2.1

ธรรมชาตของเสยงและความเรวเสยง

1. ณ อณหภม 35oCอตราเรวเสยงในอากาศจะมากกวา ณ อณหภม 30

oCอยก

เมตรตอวนาท

ก. 3 ข. 6 ค. 12 ง. 34

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

2. ขณะเรอขดเจาะนามนเกดระเบดกลางมหาสมทร เรอลาดตระเวนลาหนง

สามารถตรวจรบสญญาณคลนเสยงจากใตทองเรอไดกอนทจะไดยนเสยงทมาทาง

อากาศถง 20 วนาท เรอลาดตระเวนลานอยหางจากทเกดเหตกกโลเมตรถา

ความเรวเสยงในนาทะเลมคา 1531 m/s และความเรวเสยงในอากาศขณะนนมคา

346 m/s

ก. 8.94 ข. 16.3 ค. 25.8 ง. 30.6

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….




3. แหลงกาเนดเสยงสนดวยความถ 692 เฮรตซ ในอากาศทมอณหภมเปน 25oC

จงหาวาจด 2 จดบนคลนเสยงทมเฟสตางกน 60o จะหางกนเทาไร

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

………………………………………………………………………………………….……………………………….

คณสมบตของเสยง

ดงไดกลาวไปแลววา เสยงเปนคลนชนดหนง ดงนนเสยงจงตองม

สมบตของคลนครบ 4 ประการ ไดแก การสะทอนได การหกเหได การแทรกสอดได

และการเลยวเบนได

1 การสะทอนของเสยง

เมอเสยงไปตกกระทบวตถทมขนาดใหญกวาความ

ยาวคลนเสยงเสยงจะสะทอนออกจากวตถนนได

*** สงควรทราบเพมเตมเกยวกบการสะทอนเสยง

1) วตถทจะสะทอนเสยงออกมาไดนนตองมขนาด

ใหญกวาความยาวคลนเสยงหากวตถมขนาดเลกกวา

ความยาวคลนเสยงเมอเสยงตกกระทบจะเลยวออมไป

ทางอนไมสะทอนออกมา

2) หากมเสยงสะทอนจากหลายแหลงมาถงผฟงใน

ชวงเวลาทตางกนมากกวา 0.1 วนาทจะทาใหไดยนเสยงสะทอนหลายเสยง

เรยกวาเกดเสยงกอง




แบบฝกทกษะท 2

1. (PAT2/53) หากตองการคดแยกผลไมขณะกาลงไหลผานมาตามรางนาโดยอาศย

การสะทอนของเสยงจากเครองโซนาร โดยตองการแยกผลไมทมขนาดใหญกวา

และเลกกวา 5 เซนตเมตร ออกจากกน จงหาความถเหมาะสมของคลนจากโซ

นาร (ความเรวเสยงในนา = 1500m/s)

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. (PAT2/53) เรอหาปลาลาหนงหาฝงปลา

ดวยโซนารสงคลนดลของเสยงความถสงลง

ไปในนาทะเลถาฝงปลาอยหางจากเครองกาเนด

คลนไปทางหวเรอเปนระยะทาง 40 เมตร และ

อยลกจากผวนาเปนระยะ 30 เมตร หลงจาก

สงคลนดลจากโซนารไปเปนเวลาเทาใด จงจะ

ไดรบคลนทสะทอนกลบมากาหนดความเรวเสยงในนาทะเล = 1,500 m/s

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................. ...................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

3. ชายคนหนงตะโกนเสยงมความถ 1,000 ครง/วนาท ออกไปยงหนาผาซงอย

หางออกไป300 เมตร ปรากฏวาเขาไดยนเสยงสะทอนกลบหลงจากตะโกนแลว 4

วนาท จงหา

ก) ความเรวเสยง ข) ความยาวคลนเสยง

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................




4. บายวนหนง ชายคนหนงเปลงเสยงไปยงหนาผาแหงหนง ปรากฏวาไดยน

เสยงของตวเองสะทอนกลบมาหลงจากเปลงเสยงไปแลว 8 วนาท ตอมาชาย

คนนเดนเขาหาหนาผาเปนระยะทาง 30 เมตร แลวเปลงเสยงอก ปรากฏวาไดยน

เสยงสะทอนกลบมาหลงจากเปลงเสยงไปแลว 5 วนาท อยากทราบวาจดแรกท

ชายคนนยนอยหางจากหนาผากเมตร

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

การหกเหของเสยง

เมอคลนเสยงเคลอนทจากตวกลางหนงไปยงอกตวกลางหนงซงมความ

หนาแนนไมเทากนจะทาใหอตราเรว ( v ) แอมพลจด (A) และความยาวคลน ({

EMBED Equation.3 }) เปลยนไปแตความถ ( f ) จะคงเดมในกรณทคลนเสยงตก

กระทบตกกระทบเอยงทามมกบแนวรอยตอตวกลางคลนเสยงททะลลงไปใน

ตวกลางท 2 จะไมทะลลงไปในแนวเสนตรงเดมแตจะมการเบยงเบนไปจากแนว

เดมเลกนอยดงรปปรากฏการณเชนนเรยกวาเกด การหกเหของคลนเสยง

จากกฎของสเนลจะไดวา

{

EMBED Equation.3

}




เมอ { EMBED Equation.3 }และ{ EMBED Equation.3 }คอมมในตวกลางท 1 และ

2 ตามลาดบ

{ EMBED Equation.3 }และ{ EMBED Equation.3 }คอความเรวคลนใน

ตวกลางท 1 และ2 ตามลาดบ

{ EMBED Equation.3 }และ{ EMBED Equation.3 }คอความยาวคลนใน


{ EMBED Equation.3 }และ{ EMBED Equation.3 }คออณหภม(เคลวน) ใน


{ EMBED Equation.3 } คอคาคงทเรยกชอวาดชนหกเหของตวกลางท2

เทยบกบตวกลางท 1


การสะทอนและการหกเหของเสยง

............................................................................................................................. ..................

1. อากาศบรเวณ X ทอณหภม 27oC บรเวณ Y มอณหภม 21

oC เมอเสยงผาน

จาก

ก. ดชนหกเหของตวกลาง Y เมอเทยบกบตวกลาง X เปนเทาใด

ข. ถาในตวกลาง Y เสยงมอตราเรว 342 m/s ในตวกลาง X เสยงจะม

อตราเรวเทาใด

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. เมอเสยงผานตวกลาง A ไปยงตวกลาง B อตราสวน sin มมตกกบมมหกเห

เปน 0.98ถาอณหภมอากาศในตวกลาง B เปน 18oC จงหาอณหภมอากาศใน

ตวกลาง A

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................. .......................

.....................................................................................................................................................................................................




3. เสยงระเบดใตนา หกเหขนสอากาศโดยมมมตกกระทบ 30oจงหามมหกเหท

ออกสอากาศถาอตราเรวเสยงในอากาศและในนาเปน 350 และ 1400 เมตร/

วนาท ตามลาดบ

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................. ...

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

สมบตท 3 การเลยวเบนของเสยง

เมอคลนเสยงลอดผานชองแคบไป

คลนสวนทลอดไปหลงชองแคบจะสราง

คลนลกใหมหลงชองแคบนน และคลนทเกด

ใหมจะสามารถเลยวกระจายออกไปทง

ดานซายและขวาของแนวคลนทลอดไปนน

ปรากฏการณนจงเรยกเปนการเลยวเบนไดของ

คลนเสยง

การเลยวเบนจะเกดไดด เมอชองแคบมขนาดเลกกวาความยาวคลน หรอ

ความยาวคลนตองใหญกวาชองแคบ นนเอง

สมบตท 4 การแทรกสอดของเสยง

ในแนวเสรมหรอแนวปฏบพคลนเสยงมการเสรมกนจงมเสยงดงกวาปกต

ในแนวหกลางหรอแนวบพคลนเสยงมการหกลางกนจงมเสยงเบากวาปกต

สตรทใชคานวณเกยวกบการแทรกสอดคลน

สาหรบแนวปฎบพลาดบท n (An)

S1P – S2P = nλ




d sin θ = n λ

เมอ P คอ จดซงอยบนแนวปฎบพลาดบท n(An)

S1P คอ ระยะจาก S1 ถง P

S2P คอ ระยะจาก S2 ถง P

λ คอ ความยาวคลน (m)

n คอ ลาดบทของปฎบพนน

d คอ ระยะหางจาก S1 ถง S2

θ คอ มมทวดจาก A0 ถง An

สาหรบแนวบพลาดบท n (Nn)

S1P – S2P = (n – { EMBED Equation.3

} )λ

d sin θ = (n – { EMBED Equation.3

} )λ

n คอ ลาดบทของแนวบพนน


การเลยวเบนและการแทรกสอดของเสยง

............................................................................................................................. ..................

1. คลนเสยงหนงผานเขาทางชองหนาตางกวาง 0.8 เมตร และสง 1.2 เมตร ใน

แนวตงฉาก ผฟงทอยขางหนาตางจะไดยนเสยงชดเจน ถาขณะนนอณหภมของ

อากาศ 38 oC จงหาความถของเสยงนในหนวย เฮรตซ (กาหนดใหเกดการ

เลยวเบนในแนวราบ)

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. จากรป S1 และ S2 เปนลาโพง2 ตว วางหางกน 3 เมตร ใหคลนขนาดเดยวกน

และมเฟสตรงกน ถา P เปนตาแหนงเสยงดงครงทสอง หางจากแนวกลางในทศ

ทามม 30oคลนทแผมความยาวกเมตร

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................




.................................................................................................................................................................................................... .

3. Aและ B เปนลาโพง2 ตววางหางกน 2 เมตร ในทโลง P เปนผฟงหางจาก A 4

เมตรและหางจาก B 3 เมตร เสยงความถตาสดทคลนหกลางกนทาใหไดยนเสยง

เบาทสดเปนเทาไร (กาหนด ความเรวเสยง = 340 m/s)

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

4. S1 และ S2 เปนแหลงกาเนดอาพนธทใหคลนเฟส

ตรงกน มความถ 20 Hz วางอยหางกน40

เซนตเมตร จด A และ จด B เปนตาแหนงปฏบพ

และระหวางจด A และ B จะม

ตาแหนงปฏบพอก 7 ตาแหนง จงหาคาความเรวของ

คลนทสงออกมา

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

5. จากรปเปนภาพการแทรกสอดของคลนผวนา จาก

แหลงกาเนดอาพนธ S1 และ S2 โดยม P เปนจด

ใดๆ บนแนวเสนบพ S1P = 12 เซนตเมตร

S2P = 2 เซนตเมตร ถาอตราเรวของคลนทงสอง

เทากบ 50 เซนตเมตรตอวนาท แหลงกาเนด

คลนทงสองมความถกเฮรตซ

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................




ความเขมเสยง

ความเขมเสยง ( I ) คอ กาลงเสยงทแหลงกาเนดเสยงสงออกไปตอหนง

หนวยพนท

เขยนเปนสมการจะได

{ EMBED Equation.3

}

เมอ I คอความเขมเสยง ( วตต/ตารางเมตร )

P คอกาลงเสยง (วตต)

A คอพนท (ตารางเมตร)

ปกตแลวนน เสยงทออกมาจากจดกาเนดจะมลกษณะแผออกเปนทรงกลมคลาย

ลกบอลกวางออกไปเรอย ๆ ดงรป

และเนองจากพนทผวทรงกลมจะหาคาไดจากสมการ

{ EMBED Equation.DSMT4 }

ดงนนสมการหาความเขมเสยงจงสามารถเปลยนเปน

{ EMBED Equation.3

}

เมอ I = ความเขมเสยง (วตต/ตารางเมตร)

P = กาลงเสยง (วตต)

A = พนท (ตารางเมตร)

R = รศมวงกลม (เมตร)

โปรดทราบ

1. ความเขมเสยงมากทสดทหคนเราทนฟงได 1 w/m2

2. ความเขมเสยงตาสดทหคนเรายงคงไดยน (Io) มคาเทากบ 10–12

W/m2

3. ความเขมสมพทธ คอ อตราสวนของความเขมเสยงทจดใดๆ หาร

ดวย Io

ดงนน ความเขมสมพทธ = { EMBED Equation.3

}


ความเขมเสยง

1. หวดรถไฟมกาลงเสยง 20 W จงหาความเขมเสยงทจดหางจากหวด 150 m




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................. .......................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. (แนว มช) แหลงกาเนดเสยงกาลง220 วตตกระจายเสยงออกโดยรอบอยาง

สมาเสมอจงหาความเขมของเสยงทจดซงหางจากแหลงกาเนดเสยง 100 เมตร

ถาการแพรของคลนเสยงในชวง 100 เมตร พลงงานทดดกลนไป 10%

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

3. แหลงกาเนดเสยงทใหกาลงเสยง x 10–10

วตต ผฟงอยไกลจาก

แหลงกาเนดเสยงมากทสดกเมตรจงจะยงคงไดยนเสยง (ความเขมเสยงตาสด

ทไดยน = 10–12

วตต/ตารางเมตร)

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

4. (PAT2/53) สมมตวายงตวหนง ๆ โดยเฉลยแลวเวลาบนทาใหเกดเสยงหง

ๆ ทมกาลง 3.14x10–14

วตต ขณะทยงบนจากระยะไกลเขาหาเดกคนหนง เดกคนน

จะเรมไดยนเสยงยงเมอยงอยทระยะหางจากเขากเซนตเมตร ถาเสยงเบาทสด ท

เขาสามารถไดยนมความเขม10–12

W/m2

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

5. นาย ก. เหนพลแตกกลางอากาศเหนอศรษะเขาขนไป 40 เมตร ขณะเดยวกน

นาย ข. ซงอยหางจากนาย ก. ตามแนวราบเปนระยะ 30 เมตร กเหนพลแตก

เชนเดยวกน ความเขมของเสยงทนาย ก. ไดรบจะเปนกเทาของทนาย ข. ไดรบ

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................. .......

6. แมลงตวหนงบนหนในแนวเสนตรงดวยความเรว 0.1 เมตรตอวนาท จาก

คนๆหนงซงยนนงในทโลง อยากทราบวาคนนนจะไดยนเสยงการบนของแมลงนน

อยไดนานกวนาท ถากาหนดอตราทพลงงานเสยงทแมลงนนสงออกมาขณะบนม

คาเทากบ 4 x 10–12

วตต กาหนดใหเสยงทเบาทสดทมนษยไดยนไดมความเขม

10–12

วตตตอตารางเมตร

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

7. (En 44/1) ในการทดลองเรองความเขมของเสยงวดความเขมของเสยงท

ตาแหนงทอยหาง ไป10 เมตร จากลาโพงได 1.2x10–2 วตตตอตารางเมตร ความ

เขมเสยงทตาแหนง30 เมตร จากลาโพงจะเปนเทาใด

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

8. (แนว มช) ชายคนหนงอยหางจากแหลงกาเนดเสยงอนหนงไดยนเสยงม

ความเขม 10–8 วตต/ตารางเมตร เขาออกเดนหางออกมาอก จนไดยนเสยงม

ความเขม 10–12

วตต/ตารางเมตร จงหยด อยากทราบวาเขาจะอยหางจาก

แหลงกาเนดเสยงเปนกเทาของระยะเดม




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

ระดบความเขมเสยง

เนองจากคาความเขมเสยง (I) เปนคาทมคานอย ตวเลขยงยาก เราจง

นยมเปลยนใหอยในรปทดงายขนคอ รปของ ระดบความเขมเสยง (β) วธการ

เปลยน จะใชสมการ

β = 10 log { EMBED Equation.3

}

β = 10 log { EMBED Equation.3

}

เมอ β คอ ระดบความเขมเสยง (เดซเบล, dB)

I คอ ความเขมเสยง (วตต/ตารางเมตร)

Io คอ ความเขมเสยงนอยสดทยงไดยน = 10–12

W/m2

*** หมายเหต นกเรยนควรทราบคณสมบตของฟงกชน log สามญเบองตน เพม

ดงน

1. log 10 = 1

2. logMx = x log M เชน log 10

5= 5 log 10= 5(1) = 5

log 10–2= –2 log 10 = –2(1) = –2

3. log x = log y กตอเมอ x = y



1. จงหาระดบความเขมเสยง เสยงเมอผฟงอยหางจากวทย 1 เมตร เมอกาลง

เสยงของวทยเทากบ 4π x 10–3 วตต

.....................................................................................................................................................................................................




.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. จงหาระดบความเขมเสยง ณ จดซงมคาความเขมเสยง 1 x 10–7 W /m

2

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

3. หากความเขมเสยงสงสดทหคนเราจะทนฟงไดมคา 1 วตต /ตารางเมตร จง

หาระดบความเขมเสยงสงสดทหคนเราจะทนฟงไดมคากเดซเบล

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

4. (มช53) เสยงทมระดบความเขมเสยง 80 เดซเบล จะมความเขมเสยง ใน

หนวย วตต เทาใด

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

5. (มช54) วางเครองวดระดบเขมเสยงหางจากลาโพง10 เมตร พบวาระดบ

ความเขมเสยงเทากบ 100 เดซเบลกาลงเสยงจะเทากบกวตต

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

6. แหลงกาเนดใหเสยงมระดบความเขมเสยง 90 เดซเบล ผานหนาตางซงม

พนท 1.5 ตารางเมตร จงหาวากาลงของแหลงกาเนดเสยงมคาเทากบกวตต

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

7. (มช55) ระดบความเขมเสยงมคา 50 เดซเบล จงหาวาระดบความเขมเสยง

นมความเขมเสยงเปนกเทาของความเขมเสยงทคอยทสดทหคนปกตรบรได

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

สตรเพมเตมเกยวกบระดบความเขมเสยง

β2 – β1 = 10 log { EMBED Equation.3

}

β2 – β1 = 10 log { EMBED Equation.3

}

β2 – β1 = 10 log { EMBED Equation.DSMT4

}

เมอ β1 , β2 คอ ระดบความเขมเสยงตอนแรก และ ตอนหลง (เดซเบล)

I1 , I2 คอ ความเขมเสยงตอนแรก และ ตอนหลง (W/m2)

P1, P2 คอ กาลงเสยงตอนแรก และ ตอนหลง (วตต)

R1, R2 คอ ระยะหางตอนแรก และ ตอนหลง (เมตร)






1. (มช52) ลาโพง1 ตว ใหเสยงทระดบความเขมของเสยง 60 dB ถาใชลาโพง

ชนดเดยวกน10 ตว จะใหความเขมของเสยงก dB

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

2. (มช54) ยงตวหนงเมอบนมาทประตหองซงอยหางจาก นาย ก. 20 เมตร

พบวาทาใหระดบความดงมาถงหนาย ก. มขนาด 20 เดซเบล ถายง 100000

ตว ระดบความดงทมาถงหนาย ก.จะมขนาดกเดซเบล

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

3. เมออยหางจากแหลงกาเนดเสยงเปนระยะ 5 เมตร วดระดบความเขมเสยง

ได 50 dBถาทระยะหางจากแหลงกาเนดเสยง 50 เมตร ระดบความเขมเสยงจะม

คากเดซเบล

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

4. แหลงเสยง A และ B ทเปนจดมกาลงเสยง 10 และ 40 วตต ตามลาดบ เอา

แหลงเสยงมาทดลองวดระดบความเขมเสยงทละแหลง ระดบความเขมเสยงท

ระยะหางจาก B 2 เมตรตางจากระดบความเขมเสยงทระยะหาง A 1 เมตร เทากบ

กเดซเบล

.....................................................................................................................................................................................................




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

5. (En PAT2) ระดบความเขมเสยงในโรงงานแหงหนงมคา 80 เดซเบล คนงานผ

หนงใสเครองครอบหซงสามารถลดระดบความเขมลงเหลอ 60 เดซเบล เครอง

ดงกลาวลดความเขมเสยงลงกเปอรเซนต

.....................................................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................................................. .......

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

6. (มช54) เมอวดระดบความเขมเสยงทคนงานในโรงงานอตสาหกรรมไดรบ

เมออยหางจากเครองจกร 5 เมตร วดระดบความเขมเสยงได 70 เดซเบล เมอ

มคาสงใหเขาตองมาดแลการทางานของเครองจกร ณ ตาแหนงทหางเพยงครง

เมตรจะไดรบระดบความเขมเสยงกเดซเบล

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

7. สไวโอลน 1 ตว วดระดบความเขมเสยงได 60 เดซเบล ถาตองการใหได

ระดบความเขมเสยง 70 เดซเบล ณ. ตาแหนงเดมตองสไวโอลนพรอมกนกตว

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

เสยงดนตร

1. ความดง เบา และระดบสงตาของเสยง

ความดงหรอเบาของเสยงขนกบแอมพลจดของคลนเสยง




ถาคลนเสยงมแอมพลจดสง เสยงจะดง

ถาคลนเสยงมแอมพลจดตา เสยงจะเบา

ระดบความสงตา หรอทมแหลม

ของเสยงจะขนกบความถของคลนเสยง

ถาคลนเสยงมความถสง เสยงจะแหลม เรยกระดบเสยงสง

ถาคลนเสยงมความถตา เสยงจะทม เรยกระดบเสยงตา

ชวงความถของเสยงทหคนปกตจะไดยนคอชวง 20 – 20000 เฮรตซ

เทานนเสยงทมความถตากวา 20 เฮรตซ ลงไปเรยกคลนใตเสยง ( Infrasonic

wave )เสยงทมความถสงกวา 20000 เฮรตซ ขนไปเรยกคลนเหนอเสยง

( Ultrasonic wave ) หคนปกตจะไมไดยนเสยงพวกน

ขอควรทราบเกยวกบความถเสยงของตวโนตดนตร

จากโนตโด ไปสโนตโด/ จะนบได 8 ตวโนตพอด ดงนนโนตโด กบ โด

/

จงเรยกเปนคแปดซงกนและกน และสาหรบโนต โด// , โด

/// , โด

//// ถดๆ ไปจะ

เรยกเปน 2 คแปด ,3 คแปด และ 4 คแปด ตามลาดบ

เมอตวโนตสงขนไปทกๆ คแปด ความถของคลนเสยงจะเพมขน เปน 2

เทาตวเสมอ


เสยงดนตร

1. สมบตของเสยงขอใดทมผลตอความดงของเสยงมากทสด

1. ความยาวคลน 2. ความถ 3. แอมพลจด 4. ความเรวคลน

2. ปรมาณใดเปนตวบอกพลงงานเสยง

1. ความยาวคลน 2. แอมพลจด 3. ความถ 4. อตราเรว




3. (แนว มช) ความถของคลนเสยงทระดบความเขมเสยง 70 เดซเบล ทหของ

คนปกตไมสามารถไดยน คอ

1. 30 เฮรตซ 2. 1000 เฮรตซ 3. 10000 เฮรตซ 4. 30000 เฮรตซ

4. ถาระดบเสยงโนต C มความถ 256 เฮรตซ เสยงท 16 ของระดบเสยง C มคา

เทาไร


5. คลนเสยงทความถ 1200 เฮรตซ เปนเสยงสามคแปดของเสยงทมความถ

เทาไร


คณภาพเสยง

เวลาเราฟงเสยงเครองดนตรหลาย ๆ ชนด เชนขลย และเปยโน ซงเลน

โนตตวเดยวกนพรอม ๆ กน แตเรายงสามารถแยกออกไดวา เสยงใดเปนเสยง

ขลย เสยงใดเปนเสยงเปยโนทงนเพราะเสยงทงสองจะมลกษณะทตางกนทเปน

เชนนเพราะเสยงแตละเสยงจะม Higher Hamonic และความเขาสมพทธแตละ

Hamonic ไมเทากน จงทาใหเสยงแตละเสยงมลกษณะทตางกน ลกษณะของเสยง

เราเรยกวา คณภาพเสยง

ตอนท 3 บสตคลนนง และ สนพองของเสยง

การเกดบสต (Beat)

เมอมคลนเสยง 2 คลน ซงมความถตางกนเลกนอยเขามาปนกน คลนทง

สองจะเกดการแทรกสอดกนเอง แลวจะไดคลนรวมทมแอมพลจดสงตาสลบกน

ไป เสยงทเกดจากคลนรวมจะมลกษณะดงสลบกบเบา ปรากฏการณทเกดขนน

เรยกวาการบตของเสยง ( beats )




จานวนครงทเสยงดงใน 1 หนวยเวลาเรยกความถบตส

ความถบสต(fB) หาจาก fB = f1– f2

เมอ f1 คอความถเสยงท 1

f2 คอความถเสยงท2

และความถคลนเสยงรวมหาจาก

fรวม = { EMBED Equation.3

}

ปกตแลวหคนเราจะไดยนเสยงบสตทมความถไมเกน 7 Hz

คลนนงของเสยง

คลนนงของเสยงเปนปรากฏการณแทรกสอดของคลนเสยงทตกกระทบกบ

คลนเสยงทสะทอนจากตวกลางทาใหเกดตาแหนงเสยงดงและเสยงคอยสลบกน

ตาแหนงเสยงดงเรยกวา ปฏบพ (A)

ตาแหนงเสยงคอยเรยกวา บพ (N)

*** ควรทราบ

1) คลนนงจะเกดไดกตอเมอมคลน 2

คลนซงมความถความยาวคลนแอมพลจด

เทากนแตเคลอนทสวนทางกนเขามาแทรก

สอดกน

2) แนวปฏบพ (A) 2 แนวทอยถดกนจะหางกน = { EMBED

Equation.DSMT4 }

แนวบพ ( N ) 2 แนวทอยถดกนจะหางกน ={ EMBED Equation.DSMT4

}

คลนรวม




แนวปฏบพ (A) และแนวบพ ( N ) ทอยถดกนจะหางกน = { EMBED

Equation.DSMT4 }


บสตคลนนง และ สนพองของเสยง

1. (PAT 2) นกเรยนคนหนงเลนไวโอลนความถ 507 เฮรตซและนกดนตรอกคน

หนงเลนกตารความถ 512 เฮรตซถาทงสองคนเลนพรอมกน จะเกดปรากฏการณ

บตสทความถเทาใด

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. (En 40) ในการปรบเสยงของเปยโนระดงเสยง C โดยเทยบกบสอมเสยง

ความถ 256.0 Hzถาไดยนเสยงบตสความถ 3.0 ครง/วนาท ความถทเปนไปได

ของเปยโนมคาเทาใด

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

.....................................................................................................................................................................................................

3. คลน 2 ขบวน A และ B มแอมปลจดเทากน คลนละ 2 เซนตเมตร มความถ

200 และ204 เฮรตซตามลาดบ ถาคลนทงสองเขารวมกนเปนคลน C ความถของ

คลน C และความถบสตของคลน C มคาเทาใด ในหนวยของเฮรตซ

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

4. (มช45) สอมเสยง 2 อน อนหนงมการสนดวยความถ 440 เฮรตซอกอนไม

ทราบความถในการสน ถาสอมเสยงทง 2 สนพรอมกน จะปรากฏเสยงมความถ

บตสเปน 3 เฮรตซ แตถานาเอาขผงมาตดทสอมเสยงอนทไมทราบความถในการ

สน แลวทาใหสอมเสยงทง 2สนพรอมกนอกครง ปรากฎวาเสยงบตสหายไป

ถามวาสอมเสยงทไมทราบความถในการสนมความถเทาใดในหนวยเฮรตซ




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................... .

ปรากฏการณดอปเพลอร และคลนกระแทก

ปรากฏการณดอปเพลอร เปนปรากฏการณมการเปลยนแปลงระดบเสยง

(ความถของเสยง) เมอแหลงกาเนดและผสงเกตเคลอนทดวยความเรวสมพทธ

ตอกน

กรณท 1 หากแหลงกาเนดเสยงพงเขาหาผฟงทอยนง เชนผฟงยนอยหนา

รถแลวฟงเสยงรถทพงเขามาหาตวผฟง เสยงรถทมาถงผฟงจะถกกดดนทาให

ความยาวคลน ( { EMBED Equation.DSMT4 }) ของเสยงลดลงความถ (f ) ของ

เสยงเพมขน ทาใหผฟงไดยนเสยงทแหลมกวาปกต

กรณท 2 หากแหลงกาเนดเสยงเคลอนหางออกจากผฟงทอยนง เชนผฟง

ยนอยหลงรถแลวฟงเสยงรถทเคลอนหางออกจากตวผฟง เสยงรถทมาถงผฟง

จะถกลากออกไปทาใหความยาวคลน ({ EMBED Equation.DSMT4 }) ของเสยงมาก

ขน ความถ(f) ของเสยงลดลง ทาใหผฟงไดยนเสยงททมกวาปกต




กรณท 3 หากผฟงเคลอนหางออกไปจากแหลงกาเนดเสยงทอยนง เสยงท

มาถงผฟงจะถกลากออกไปทาใหความยาวคลน ({ EMBED Equation.DSMT4 })

ของเสยงมากขน ความถ

(f ) ของเสยงลดลง ทาใหผฟงไดยนเสยงททมกวาปกต

กรณท 4 หากผฟงเคลอนเขาหาแหลงกาเนดเสยงทอยนง เสยงทมาถง

ผฟงจะถกกดดนเขาทาใหความยาวคลน ({ EMBED Equation.DSMT4 }) ของเสยง

ลดลง ความถ (f ) ของเสยงมากขน ทาใหผฟงไดยนเสยงทแหลมกวาปกต

กรณท 5 หากแหลงกาเนดเสยงเคลอนทเขาหาผฟงทกาลงเคลอนทหาก

ความเรวแหลงกาเนดเสยงมากกวาผฟง เสยงทมาถงผฟงจะถกกดดนเขาทาให

ความยาวคลน({ EMBED Equation.DSMT4 }) ของเสยงลดลง ความถ (f ) ของ

เสยงมากขน ทาใหผฟงไดยนเสยงทแหลมกวาปกตหากความเรวแหลงกาเนด

เสยงนอยกวาผฟง เสยงทมาถงผฟงจะถกลากออกทาใหความยาวคลน ({

EMBED Equation.DSMT4 }) ของเสยงเพมขน ความถ (f )ของเสยงลดลง ทาให

ผฟงไดยนเสยงททมกวาปกต

เราสามารถหาความถทเปลยนไปนโดยหาจากสมการดงน

{ EMBED Equation.3

}

เมอ fL = ความถทผสงเกตไดยน

fs = ความถปกตของตนกาเนดเสยง

Vo = อตราเรวเสยง

Vs = อตราเรวของตนกาเนดเสยง

VL = อตราเรวของผสงเกต

λ = ความยาวคลนเสยงทผสงเกตไดยน




และหาความยาวคลนโดยใชสมการ

{ EMBED Equation.3

}

เงอนไขการใชสมการทงสองน คอ

ในการแทนคาVLกบ Vsตองคานงคา +, – ดวย โดยอาศยหลกดงน

ถา VL,VS เคลอนทสวนทางกบ Vo จะมคาเปน +

ถา VL ,VS เคลอนทไปทางเดยวกน Vo จะมคาเปน -


ปรากฏการณดอปเปลอร

1.รถไฟวงดวยความเรว 30 เมตร/วนาท ในอากาศนงความถหวดรถไฟมคา500

Hzถาเสยงมอตราเรว 330 เมตร/วนาท จงหาความถทผสงเกตไดยนขณะอยนง

เมอ

ก. อยหนารถไฟ ข. อยหลงรถไฟ

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

2. รถไฟวงดวยความเรว 30 เมตร/วนาท ในอากาศนงความถหวดรถไฟมคา

500 Hzถาเสยงมอตราเรว 330 เมตร/วนาท จงหาความยาวคลนเสยง

ก. เมออยหนารถไฟ ข. เมออยหลงรถไฟ

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

3. ชายคนหนงยนทชานชลาสงเกตเหนหวดรถไฟ มความถตาลง 6/7

ขณะทรถไฟผานชานชลา จงหาอตราเรวรถไฟเทากบกเมตร/วนาท

( Vเสยง = 330 เมตร/วนาท )

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................




.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................

“ ชยชนะเปนของคนทมความเพยรพยายาม อดทน และไมยอมแพ

งายๆ เทานน หมนทบทวน และฝกทาโจทยใหเยอะๆ นะครบ”


Documents

บทที่ 2 เสียง (Sound)¸ ตราเร วในต วกลางท ม ความหนาแน นมากกว าจะม ค ามากกว าในต