9. 4
ส่วนประกอบของคลื่น1.2
คลื่นประกอบด้วยส่วนประกอบหลายส่วน ดังนี้
B
A
P
D
Q
C
E F
ภำพที่ 1.5 ส่วนประกอบของคลื่น
1. สันคลื่น (crest) เป็นตาแหน่งสูงสุดของคลื่น เช่น ตาแหน่ง A, C
2. ท้องคลื่น (trough) เป็นตาแหน่งต่าสุดของคลื่น เช่น ตาแหน่ง B, D
3. กำรกระจัด (displacement) คือ ระยะที่วัดจากแนวสมดุลไปยังตาแหน่งใด ๆ บนคลื่น
- ตาแหน่งที่สูงกว่าแนวสมดุล การกระจัดจะเป็นบวก
- ตาแหน่งที่ต่ากว่าแนวสมดุล การกระจัดจะเป็นลบ
4. แอมพลิจูด (amplitude, A) คือ การกระจัดของอนุภาคที่มีค่ามากที่สุด
5. ควำมยำวคลื่น (wavelength, ) คือ ระยะห่างระหว่างสันคลื่นกับสันคลื่นที่อยู่ติดกัน หรือท้อง
คลื่นกับท้องคลื่นที่อยู่ติดกัน หรือระยะความยาวของลูกคลื่น 1 ลูก
6. คำบ (period, T ) คือ เวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตาแหน่งใด ๆ ครบ 1 ลูกคลื่น มีหน่วยเป็น วินาที
หมำยเหตุ การหาความยาวคลื่น และคาบ สามารถหาได้จากกราฟต่อไปนี้
T
T
T
(ก) (ข)
ภำพที่ 1.6 (ก) กรำฟกำรกระจัดกับระยะทำง (ข) กรำฟกำรกระจัดกับเวลำ
10. 5
7. ควำมถี่ (frequency, f ) คือ จานวนลูกคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านตาแหน่งใด ๆ ในเวลา 1 วินาที มี
หน่วย เป็น รอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz) ความสัมพันธ์ระหว่างคาบและความถี่เป็นดังสมการ
1
T
f
หรือ 1
f
T
8. อัตรำเร็วของคลื่น (speed of wave, )v คือ ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ได้ในเวลา 1 วินาที มีหน่วย
เป็น เมตรต่อวินาที บางครั้ง อัตราเร็วของคลื่น ถูกเรียกว่า อัตราเร็วเฟส
s
v f
t T
ตัวอย่ำงที่ 1.4 จงหาค่าของแอมพลิจูด ความยาวคลื่น คาบ ความถี่ และอัตราเร็วของคลื่น โดยพิจารณาข้อมูล
จากภาพ
(ก) การกระจัดกับตาแหน่ง (ข) การกระจัดกับเวลา
11. 6
ตัวอย่ำงที่ 1.5 ข้อใดกล่าวได้ถูกต้องเกี่ยวกับคลื่นในภาพ
A
B
C
D
E
F
G
H
I (m)
2 4 6 80
(m)
5
-5
1. แอมพลิจูดเท่ากับ 5 เซนติเมตร 2. ความยาวคลื่น 4 เมตร
3. มี 4 ลูกคลื่นพอดี 4. ถูกทุกข้อ
ตัวอย่ำงที่ 1.6 คลื่นขบวนหนึ่งมีรูปร่างดังภาพ
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-5
5
(cm)
(s)
ข้อใดถูกต้องทั้งหมด
1. แอมพลิจูด 5 เซนติเมตร คาบ 8 วินาที
2. แอมพลิจูด 5 เซนติเมตร คาบ 10 วินาที
3. แอมพลิจูด 10 เซนติเมตร คาบ 8 วินาที
4. แอมพลิจูด 10 เซนติเมตร คาบ 10 วินาที
ตัวอย่ำงที่ 1.7 จากตัวอย่างที่ 1.6 คลื่นดังกล่าวมีความถี่เท่าใด
1. 0.13 Hz 2. 0.50 Hz
3. 8.00 Hz 4. 10.0 Hz
12. 7
9. เฟส (phase) คือ มุมที่ใช้บอกตาแหน่งของการกระจัดของคลื่น โดยเทียบกับการเคลื่อนที่แบบ
วงกลม
A
B
C
D
EA
B
C
D
ภำพที่ 1.7 เฟสของคลื่น
ตัวอย่ำงที่ 1.8 จากภาพ จงเติมตัวเลขในช่องว่างให้ถูกต้อง
A
B
C
D
E
F
G
H
I (s)
2 4 6 80
(cm)
1. จุด A มีเฟส................องศา
2. จุด B มีเฟส................องศา
3. จุด C มีเฟส................องศา
4. จุด D มีเฟส................องศา
5. จุด E มีเฟส................องศา
6. จุด F มีเฟส................องศา
7. จุด G มีเฟส................องศา
8. จุด H มีเฟส................องศา
9. คาบของคลื่นเท่ากับ.............วินาที
10. ความถี่ของคลื่นเท่ากับ............รอบต่อวินาที
11. มีคลื่นทั้งหมด..............ลูกคลื่น
12. ถ้าคลื่นดังกล่าวมีความยาวคลื่นเท่ากับ 10 เซนติเมตร จะมีอัตราเร็วของคลื่น..........cm/s