Embed Size (px)
Citation preview
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
1
เฉลยตะลุยข้อสอบเข้ามหาวิทยาล ัย บทที่ 10 เสียง
1. ตอบข้อ 4. แนวคิด ขอ้น้ีตอ้งใชค้ล่ืนเสียงความยาวคล่ืน () = 7.5 ซม. = 0.075 ม. จึงสะทอ้นผลไมไ้ด ้
และโจทยย์งับอก v = 1500 เมตร/วนิาที , f = ? จาก v = f จะได ้ 1500 = f (0.075) f = 20000 เฮิรตซ์ f = 20 กิโลเฮิรตซ์
2. ตอบข้อ 2. แนวคิด โจทยบ์อก tไปและกลบั = 0.6 วนิาที ดงันั้น tไปอยา่งเดียว = 0.3 วนิาที
sขาไป = 102 เมตร ( ระยะห่างจากคนไปก าแพง )
ขั้นที ่1 หา v = ขาไปt
sขาไป = 0.3102 = 340 เมตร/วินาที
ขั้นที ่2 = 1.0 เมตร ใหห้า f = ? จาก v = f จะได ้ 340 = f ( 1.0 ) f = 340 เฮิรตซ์
3. ตอบข้อ 3. แนวคิด โจทยบ์อก vเรือ = 10 m/s , t = 2 วนิาที , vเสียง = 350 m/s ขั้นที ่1 คิดการเคล่ือนท่ีของเรือ เพื่อหาระยะทางท่ีเรือลอยเขา้ไปได ้( s = ? )
จาก sเรือ = vเรือ t = (10) ( 2 ) = 20 เมตร
ขั้นที ่2 สมมติระยะห่างจากเรือถึงหนา้ผาในตอนแรก = x ( ใหห้า x = ? ) เม่ือเรือแล่นเขา้มา 20 เมตร ระยะห่างหนา้ผาตอนหลงัจะเหลือ = x – 20 ดงัรูป
sไป = 102 ม. tไป = 0.3 วนิาที
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
2
คิดการเคล่ือนท่ีของเสียงตั้งแต่แรก ทั้งไปและกลบั โดย sไปและกลบั = x + (x – 20) = 2x – 20 , tไปและกลบั = 2 วนิาที vเสียง = 350 ม./วนิาที , x = ?
จาก sไปและกลบั = v tไปและกลบั จะได ้ 2 x – 20 = (350) ( 2 ) x = 360 เมตร
นัน่คือระยะห่างจากเรือถึงหนา้ผาตอนแรกมีค่าเป็น 360 เมตร
4. ตอบข้อ 3. แนวคิด จากโจทยจ์ะไดว้า่
tทั้งไปและกลบัแต่ละคร้ัง = 1010 = 1 วนิาที
ดงันั้น tขาไปอยา่งเดียว = 0.5 วนิาที และ v = 330 m/s
ระยะห่างจากคนไปถึงหนา้ผา = sขาไปอยา่งเดียว = ?
จาก sขาไป = v tขาไป = (330) ( 0.5 ) = 165 เมตร
5. ตอบข้อ 4. แนวคิด จากรูป เสียงจากจุด A ไป B จะมี 2 เสียง คือ
เสียงท่ี 1 จะวิง่ตรงจาก A ไป B เสียงน้ีวิง่ไดร้ะยะ = 2 r = 2 (14 ) = 28 ซม. เสียงท่ี 2 จะวิง่โคง้ข้ึนเป็นคร่ึงวงกลม ระยะทาง = r = 722 (14 ) = 44 ซม. ผูฟั้งไดย้นิเสียงเบาท่ีสุด แสดงวา่เสียงทั้งสองเกิดการหกัลา้งอยูบ่นแนวบพัแรก ( N1 )
sไป = ? tไป = 2 วิ
x – 20 เมตร 20 เมตร
x = ?
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
3
ขั้นที ่ 1 หาความยาวคล่ืน ( = ? ) จาก S1P – S2P = n – 2
1 28 – 44 = 1 – 2
1 = 32 เซนติเมตร = 0.32 เมตร
ขั้นที ่ 2 หาความถ่ี ( f = ? ) จาก v = f
จะได ้ 344 = f (0.32) f = 1075 เฮิรตซ์
6. ตอบข้อ 3. แนวคิด จากรูป ผูฟั้งจะไดย้นิเสียง 2 เสียงไดแ้ก่ เสียง 1 จะออกจากล าโพงแลว้ตรงไปหาผูฟั้ง เสียงน้ีว่ิงไดร้ะยะทาง = 3.5 เมตร เสียง 2 ออกล าโพงไปสะทอ้นก าแพง แลว้กลบัมาหาผูฟั้ง ระยะทาง = 1.5 + 5 = 6.5 เมตร ผูฟั้งไดย้นิเสียงเบาท่ีสุด แสดงวา่เสียงทั้งสองเกิดการหกัลา้งอยูบ่นแนวบพัแรก (N1)
ขั้นที ่ 1 หาความยาวคล่ืน ( = ?) จาก S1P – S2P = (n – 2
1 )
3.5 – 6.5 = (1 – 0.5) = 6 เมตร
ขั้นที ่ 2 หาความถ่ี ( f = ? ) จาก v = f
348 = f (6) f = 58 เฮิรตซ์
r
A B S1
S2
r = 14 cm , v = 344 m/s
5 m S2
P S1 1.5 m 3.5 m
v = 348 m/s S2
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
4
7. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อก r1 = 10 เมตร , I1 = 1.2 x 10–2 วตัต/์เมตร2 r2 = 30 เมตร , I2 = ?
จาก I = 2 r4 P
จะได ้ 2I1I =
22 r4P
12r 4P
π
π ( ค่า P , 4 คงท่ีจึงตดัทอนได ้)
2I1I = 2
1r
22r
2I
210x 1.2 = 210
230
I2 = 0.13 x 10–2 วตัต/์ตารางเมตร
8. ตอบข้อ 2. แนวคิด โจทยบ์อก = 50 dB , I = ?
จาก I = ) 12 10(
10 β
= 12)10
50(10
= 10–7 วตัต/์ตารางเมตร
9. ตอบข้อ 2. แนวคิด โจทยบ์อก P = 3.14 วตัต ์ , = 80 เดซิเบล , r = ?
ขั้นที ่1 หา I = ) 12 10(
10 β
= 12)10
80(10
= 10–4 วตัต/์ตารางเมตร
ขั้นที ่2 หาระยะห่าง ( r = ? ) จาก I = 2 r4
P
จะได ้ 10–4 = 2 r(3.14)4 3.14
r2 = 410 4 1
( ถอดรากท่ีสองทั้งสองขา้ง )
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
5
r = 210 21
r = 50 เมตร
10. ตอบข้อ 3. แนวคิด สมมติ เคร่ืองจกัร 2 เคร่ือง มีความเขม้เสียง ( I1 ) = 2 x ดงันั้น เคร่ืองจกัร 1 เคร่ือง จะมีความเขม้เสียง ( I2 ) = x
1 = 50 เดซิเบล , 2 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log 1I2I
จะได ้ 2 – 50 = 10 log 2xx 2 – 50 = 10 log 2–1 2 – 50 = –10 ( log 2 ) 2 – 50 = –10 (0.3) 2 – 50 = –3 2 = 47 เดซิเบล
11. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อก 1 = 80 dB , 2 = 60 dB สมมติ I1 = 100 % , I2 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log1I2I
จะได ้ 60 – 80 = 10 log 1002I
– 20 = 10 log 1002I
–2 = log 100
2I ( แทนค่า –2 = log 10–2 )
log 10–2 = log 1002I
10–2 = 1002I
I2 = 1
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
6
นัน่คือสุดทา้ยจะเหลือความเขม้เสียง 1 % และความเขม้เสียงท่ีลดลงมีค่า = 100 – 1 = 99 %
12. ตอบข้อ 3. แนวคิด โจทยบ์อก A มากกวา่ B อยู ่ 20 dB จึงไดว้า่ A – B = 20 จาก A – B = 10 log
BA
II
จะได ้ 20 = 10 log BA
II
2 = log BA
II
log 102 = log BA
II
102 = BA
II
IA = 100 IB นัน่คือความเขม้เสียงจาก A สูงเป็น 100 เท่าของจาก B
13. ตอบข้อ 1. แนวคิด ในตอนแรก มีแต่เสียงจากแหล่งก าเนิดตรงมาหาผูฟั้งอยา่งเดียว สมมติ I1 = x ตอนหลงั มีเสียงสะทอ้นมาเพิ่มรวมอีกหน่ีงส่วน จึงไดว้า่ I2 = x + x = 2x โจทยใ์หห้าวา่ 2 – 1 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log1I2I = 10 log x2x = 10 log 2 = 10 (0.3) = 3
นัน่คือระดบัเสียงในตอนหลงัจะเพิ่มข้ึนอีก 3 เดซิเบล
แหล่งก าเนิด ผูฟั้ง I1 = x
I2 = x + x = 2 x
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
7
14. ตอบข้อ 1. แนวคิด โจทยบ์อก PA = 1 วตัต ์ , PB = 4 วตัต ์ rA = 2 เมตร , rB = 4 เมตร ใหห้า A – B = ?
จาก 2 – 1 = 10 log
22r1r
1P2P
จะได ้ A – B = 10 log
2
ArBr
BPAP
A – B = 10 log
224
41
A – B = 10 log 441
A – B = 10 ( log 1 ) A – B = 10 (0)
A – B = 0
15. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อก r1 = 10 เมตร , 1 = 70 dB r2 = 40 เมตร , 2 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log
22r1r
1P2P ( ค่า P คงท่ีจึงตดัทอนได ้)
จะได ้ 2 – 1 = 10 log 2
2r1r
2 – 70 = 10 log 24010
2 – 70 = 10 log 2
212
2 – 70 = 10 log (2–2)2 2 – 70 = 10 log (2–4) 2 – 70 = –40 log 2 2 – 70 = –40 (0.3) 2 – 70 = –12
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
8
2 = 58 เดซิเบล
. 16. ตอบข้อ 5. แนวคิด โจทยบ์อก r1 = 8 เมตร , 1 = 85 dB r2 = 80 เมตร , 2 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log
22r1r
1P2P ( ค่า P คงท่ีจึงตดัทอนได ้)
จะได ้ 2 – 1 = 10 log 2
2r1r
2 – 85 = 10 log 2808
2 – 85 = 10 log 2101
2 – 85 = 10 log 10–2 2 – 85 = –20 2 = 65 เดซิเบล
17. ตอบข้อ 2. แนวคิด ตอนแรก กระแสไฟฟ้า = I ผา่นความตา้นทาน R จะเกิดก าลงั (P1) = I2 R ตอนหลงั กระแสไฟฟ้า = 3I ผา่นความตา้นทาน R จะเกิดก าลงั (P2) = (3I)2 R = 32 I2 R
โจทยใ์หห้าวา่ 2 – 1 = ?
จาก 2 – 1 = 10 log 22 r1P21 r2P
( ค่า r คงท่ีจึงตดัทอนได ้)
จะได ้ 2 – 1 = 10 log 12
PP
2 – 1 = 10 log R 2IR 2I 23
2 – 1 = 10 log 32
2 – 1 = 20 log 3
2 – 1 = 20 (0.48)
2 – 1 = 9.6
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
9
18. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อก I = k A2 ถา้ตอนแรก A1 = x จะได ้ I1 = k x2 ต่อมา A2 = 2x จะได ้ I2 = k (2x)2 = 4 k x2
สุดทา้ยจาก 2 – 1 = 10 log 1I2I
2 – 1 = 10 log 2kx24kx
2 – 1 = 10 log22
2 – 1 = 20 log 2 2 – 1 = 20 ( 0.3 ) 2 – 1 = 6 นัน่คือระดบัเสียงจะเพิ่มข้ึน 6 เดซิเบล
19. ตอบข้อ 4. เหตุผล เพราะเสียงแต่ละเสียงจะมี Higher Hamonic และความเขม้สัมพทัธ์ของแต่ละ Hamonic ไม่เท่ากนั จึงท าใหเ้สียงแต่ละเสียงมีลกัษณะท่ีต่างกนั (มีคุณภาพเสียงต่างกนั)
20. ตอบข้อ 1. แนวคิด โจทยบ์อก f1 = 110 Hz , f2 = 110.8 Hz จาก fB = f1 – f2 จะได ้ fB = 110 – 110.8 fB = 0.8 เฮิรตซ์
แสดงวา่ในเวลา 1 วนิาที จะมีเสียงดงัค่อยสลบักนั 0.8 คร้ัง ดงันั้น ในเวลา 20 วนิาที จะมีเสียงดงัค่อยสลบักนั 0.8 x 20 คร้ัง
= 16 คร้ัง
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
10
21. ตอบข้อ 3. แนวคิด ขั้นที ่1 หาความยาวคล่ืน ( = ? ) จาก 2
= ระยะห่างของจุดสะทอ้นท่ีท าใหเ้กิดการสั่นพอ้งแต่ละคร้ัง จะได ้ 2
= 44.5 – 10.5 เซนติเมตร
2 = 34 เซนติเมตร
= 68 เซนติเมตร = 0.68 เมตร
สุดท้าย โจทยบ์อก v = 340 m/s ให้หา f = ?
จาก v = f จะได ้ 340 = f ( 0.68 )
f = 500 เฮิรตซ์
22. ตอบข้อ 2. แนวคิด โจทยบ์อก ท่อปลายปิดยาว ( L ) = 1 เมตร , vเสียง = 300 m/s
จาก f = L4 n v เม่ือ n = 1 , 3 , 5 , 7 , 9 , …
ลองใช ้ n = 1 จะได ้ f = (1)4 (300) 1 = 75 Hz ( ไม่มีในตวัเลือก )
ลองใช ้ n = 3 จะได ้ f = (1)4 (300) 3 = 225 Hz
เน่ืองจากในตวัเลือกมี 225 Hz ใหเ้ลือกจึงตอบ 225 Hz น้ีได ้
23. ตอบข้อ 3. แนวคิด โจทยบ์อก L = 5 เมตร , ฮาร์มอนิกท่ี 2 ตอ้งใช ้ n = 3 ใหห้า = ? จาก = nL4
= 3(5)4
= 6.67 เมตร
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
11
24. ตอบข้อ 3. แนวคิด โจทยบ์อก ท่อปลายปิดหน่ึงขา้งสั่นพอ้งอนัดบัสอง จึงตอ้งใช ้ n = 3 ใหห้า = ? จาก = nL4 = 3
L4
25. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อกความถ่ีต ่าสุด จึงตอ้งใช ้ n = 1
ตอนแรกเป็นท่อปลายปิด จะได ้ ท่อปิด = nL4 = (1)L4
A = 4 LA
ตอนหลงัเป็นท่อปลายเปิด จะได ้ ท่อเปิด = nL 2 = (1)L 2
B = 2 LB
สุดทา้ยจะได ้ ท่อเปิด
ท่อปิดλ
λ
=
BL 2AL4
=
BA
LL 2
26. ตอบข้อ 3. เหตุผล เสียงท่ีเขา้ไปในกรวยกระดาษ จะเกิดการแทรกสอด และเกิดคล่ืนน่ิง และหากตรงปากกรวยอยูต่รงกบัแนว ปฏิบพัจะเกิดการสั่นพอ้งของเสียง ท าใหเ้สียงดงักวา่ ปกตินัน่เอง
27. ตอบข้อ 1. เหตุผล ตามหลกัของดอปเปลอร์ความ
ยาวคล่ืนหนา้รถจะสั้นกวา่หลงัรถ และ ความถ่ีหนา้รถ จะสูงกวา่หลงัรถ
Vs หนา้รถ นอ้ย f มาก
หลงัรถ มาก f นอ้ย
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
12
28. ตอบข้อ 4. เหตุผล
จุด B ตน้ก าเนิดเสียง เคล่ือนออกจากผูฟั้งความถ่ีจะต ่าลง จุด D ตน้ก าเนิดเสียง เคล่ือนท่ีเขา้หาผูฟั้งความถ่ีจะสูงข้ึน จุด A และ C ตน้ก าเนิดเสียงไม่ไดเ้คล่ือนท่ีเขา้ หรือ ออก จากผูฟั้ง ความถ่ีจึงปกติ fA = fC ความสัมพนัธ์ท่ีถูกจึงเป็น fB < fA = fC < fD
29. ตอบข้อ 1. แนวคิด โจทยบ์อก fs = 1 kH = 1000 Hz และขอ้มูลอ่ืนๆ ดงัรูป แลว้ใหห้า = ?
จาก =
sfsov v
จะด ้ = 100030 330
= 0.30 เมตร
30. ตอบข้อ 1. แนวคิด หา หน้ารถ = ?
จาก =
SS
fVoV
หนา้รถ = sf
)oV( oV 1001
หนา้รถ = sf 100o V99
B
C A
D
ผูฟั้ง
vo = 330 m/s
vs = – 30 m/s
มีค่าเป็นลบเพราะมีทิศ เหมือน vo
vo
vs = – 1001 vo
เป็นลบเพราะมีทิศ เหมือน vo
http://www.pec9.com Physics บทท่ี 10 เสียง
13
หา หลงัรถ = ?
หลงัรถ = sf
)oV( oV 1001
หลงัรถ = sf 100o V101
สุดท้ายจะได้
หลรัถงหนา้รถ
= )sf 100 / o V101 ()sf 100 / o V99 (
= 10199
31. ตอบข้อ 3. แนวคิด โจทยบ์อก Vs = 510 m/s , Vo = 340 m/s , h = 6 กิโลเมตร , x = ?
จาก sVoV = xh
จะได 510340 = xกิโลเมตร 6
x = 9 กิโลเมตร
นัน่คือเคร่ืองบินอยูห่่างจากชายผูน้ั้นเป็นระยะทางเท่ากบั 9 กิโลเมตร
32. ตอบข้อ 4. แนวคิด โจทยบ์อก Vo = 345 m/s , Vs = ? จากรูปหากมุมเงยเป็น 30o ดงันั้นมุมคร่ึงยอดกรวยเสียงเป็น 30o ดว้ย
จาก sin = sVoV
จะได ้ sin 30o = sV345
21 = sV
345
Vs = 690 เมตร/วนิาที
30o
30o
vo
vs = + 1001 vo
เป็นบวกเพราะมีทิศสวน vo
