เฉลย_แบบฝึกหัดวิชาฟิสิกส์ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่5_เรื่องคลื่นกล credit:น้อยหน่า ร.ร.สายน้ำผึ้ง

1. แนวข้อสอบกลางภาค ฟิสิกส์ 3
ทฤษฎี
1. คลื่น เกิดจาก
2. การจำแนกประเภทของคลื่น
จำแนกตามการอาศัยตัวกลาง
คลื่นกล คือ คลื่นที่ (ต้อง / ไม่ต้อง) อาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ คลื่นที่ (ต้อง / ไม่ต้อง) อาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่
จำแนกตามการสั่น
คลื่นตามยาว คือ คลื่นที่ทิศทางการสั่น(ทิศทางเดียวกัน / ขนาน / ตั้งฉาก) กับการเคลื่อนที่ของคลื่น
คลื่นตามขวาง คือ คลื่นที่ทิศทางการสั่น(ทิศทางเดียวกัน / ขนาน / ตั้งฉาก) กับการเคลื่อนที่ของคลื่น
จำแนกตามการเกิด
คลื่นดล คือ
คลื่นต่อเนื่อง คือ
3. จากตัวอย่างคลื่นต่อไปนี้
(คลื่นอินฟาเรด คลื่นอัลตราซาวด์ คลื่นแสง คลื่นในเส้นเชือก คลื่นผิวน้ำ คลื่นเสียง คลื่นไมโครเวฟ คลื่นจากการอัดสปริง)
คลื่นใดบ้างที่เป็น คลื่นกล
คลื่นใดบ้างที่เป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นใดบ้างที่เป็น คลื่นตามยาว
คลื่นใดบ้างที่เป็น คลื่นตามขวาง
เครื่องไมโครเวฟ ส่งพลังงานหรือสัญญาณด้วยคลื่นใด
รีโมทคอลโทล ส่งพลังงานหรือสัญญาณด้วยคลื่นใด
การตรวจภายในร่ายกาย ส่งพลังงานหรือสัญญาณด้วยคลื่นใด
4. จากข้อความต่อไปนี้ คือ (ความยาวคลื่น, ความถี่, คาบ, ความเร็ว, หน้าคลื่น, แอมพลิจูด, สันคลื่น, ท้องคลื่น)
จำนวนคลื่นที่ผ่านจุด ๆ หนึ่ง ในหนึ่งหน่วยเวลา
ระยะทางที่สันคลื่นเคลื่อนที่ไปได้ใน 1 หน่วยเวลา
ระยะห่างระหว่างตำแหน่งบนคลื่นที่มีเฟสตรงกันและอยู่ถัดกัน
ขนาดของการกระจัดที่มากที่สุด
ตำแหน่งบนคลื่นที่มีการกระจัดมากที่สุด
ระยะห่างระหว่างท้องคลื่นถึงท้องคลื่นที่อยู่ถัดกัน
ระยะห่างระว่างแนวระดับกับท้องคลื่น
แนวของสันคลื่นหรือแนวของท้องคลื่น ซึ่งจะตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
จำนวนรอบที่แหล่งกำเนิดคลื่นหรือตัวกลางสั่นได้ในหนึ่งหน่วยเวลา
ช่วงเวลาที่คลื่น 1 ลูกคลื่นเกิดหรือเคลื่อนผ่าน ณ ตำแหน่งที่สนใจ
ตำแหน่งที่ต่ำที่สุดของบนคลื่น

2. 5. นักเรียนคนหนึ่งสะบัดเชือกจากปลายเชือก โดยที่ปลายอีกด้านหนึ่งถูกตรึงไว้กับเสา เพื่อให้เกิดคลื่นในเส้นเชือกเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v มี
แอมพลิจูด A
ถ้าสะบัดเชือกให้แรงมากขึ้น คลื่นที่เกิดขึ้นจะมีความเร็ว (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง) แอมพลิจูด (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง)
ถ้าลดความยาวเชือก คลื่นที่เกิดขึ้นจะมีความเร็ว (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง) แอมพลิจูด (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง)
ถ้าเพิ่มแรงตึงเชือก คลื่นที่เกิดขึ้นจะมีความเร็ว (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง) แอมพลิจูด (เท่าเดิม / เพิ่มขึ้น / น้อยลง)
6. เมื่อคลื่นขบวนหนึ่งออกจากแหล่งกำเนิดแล้ว เกิดสมบัติของคลื่นต่อไปนี้ คลื่นขบวนนี้จะมีลักษณะของคลื่นเป็นอย่างไร
สะท้อน หักเห เลี้ยวเบน แทรกสอด
𝜆 (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน)
𝑇, 𝑓 (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน)
อัตราเร็ว (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน)
ทิศทาง (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน)
ความเร็ว (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน) (เท่าเดิม / ไม่เท่าเดิม / ไม่แน่นอน)
7. จงเขียนกฎการสะท้อนของคลื่น และระบุความหมายของมุมตกกระทบ
กฎการสะท้อน
1.
2.
มุมตกกระทบ คือ มุมระหว่างทิศของคลื่นตกกระทบ กับ
มุมระหว่างหน้าคลื่น กับ
8. เมื่อคลื่นเกิดการหักเหระหว่าง 2 ตัวกลาง ถ้าหน้าคลื่นตกกระทบทำมุมกับรอยต่อของตัวกลางเท่ากับมุมวิกฤตพอดี คลื่นหักเหจะ
มีหน้าคลื่นหักเห (ขนาน / ตั้งฉาก) กับรอยต่อของตัวกลาง
มีทิศการเคลื่อนที่ (ขนาน / ตั้งฉาก) กับรอยต่อของตัวกลาง
9. จงอธิบายหลักการของฮอยเกนส์
10. การแทรกสอดของคลื่น
แนวปฏิบัพ (Antinode) คือ
แนวบัพ (Node) คือ
11. การแทรกสอดแบบเสริมกัน
การกระจัดของคลื่นรวมเท่ากับ (ผลรวม / ผลต่าง) ของการกระจัดของคลื่นที่มาพบกัน
แอมพลิจูดของคลื่นรวมเท่ากับ (ผลรวม / ผลต่าง) ของแอมพลิจูดของคลื่นที่มาพบกัน
12. การแทรกสอดแบบหักล้างกัน
การกระจัดของคลื่นรวมเท่ากับ (ผลรวม / ผลต่าง) ของการกระจัดของคลื่นที่มาพบกัน
แอมพลิจูดของคลื่นรวมเท่ากับ (ผลรวม / ผลต่าง) ของแอมพลิจูดของคลื่นที่มาพบกัน
13. คลื่นนิ่ง เกิดผลรวมของคลื่น 2 ขบวนเคลื่อนที่เข้าหากันโดยที่คลื่นทั้งสองมีปริมาณใดเท่ากันบ้าง
(แอมพลิจูด, อัตราเร็ว, ความยาวคลื่น, คาบ, ความถี่, เฟส)

3. คำนวณ
1. คลื่นต่อเนื่องขบวนหนึ่งเคลื่อนที่จาก A ผ่านไปยัง B และ C ซึ่งอยู่ห่างจากจุด A เป็นระยะ
7
4
λ และ
7
2
λ ตามลำดับ ข้อใดต่อไปนี้ ที่
แสดงรูปร่างของคลื่น ณ ตำแหน่งที่จุด A, B และ C
ก. ข.
ค. ง.
2. คลื่นขบวนหนึ่งมีความสัมพันธ์ดังรูป ก และรูป ข คลื่นขบวนนี้จะเคลื่อนที่
ด้วยอัตราเร็วกี่เมตรต่อวินาที
3. คลื่นในเส้นเชือก เมื่อเวลาหนึ่งเป็นดังรูป ก. หลังจากนั้น 0.3 วินาที เป็นดังรูป
ข. ความถี่ของคลื่นนี้เป็นเท่าใด
4. ในการสังเกตพบว่า เมื่อทำให้เกิดคลื่นดลวงกลมขึ้นในถาดคลื่น รัศมีของคลื่นดลวงกลมที่
เวลา ต่างๆ เป็นไปตามกราฟ ถ้าทำให้เกิดคลื่นต่อเนื่องในถาดคลื่นนี้ด้วยความถี่ 2 เฮิรตซ์
จะเกิด คลื่นที่มีความยาวคลื่นกี่เซนติเมตร
5. แหล่งกำเนิดคลื่นน้ำสั่นด้วยความถี่ 10 รอบต่อวินาที ให้คลื่นเคลื่อนที่จาก
บริเวณน้ำลึกสู่บริเวณน้ำตื้นดังรูป จงหาว่าความเร็วคลื่นในบริเวณน้ำตื้นจะ
เป็นกี่เท่าของความเร็วคลื่นในบริเวณน้ำลึก
6. เมื่อสังเกตคลื่นผิวน้ำเคลื่อนที่พบว่าน้ำกระเพื่อมขึ้นลงเป็นจังหวะสม่ำเสมอ 15 รอบ ใน 3 วินาที และมีความยาวคลื่น 1 เมตร จงหาว่า
เมื่อสังเกตคลื่นลูกหนึ่งเคลื่อนที่ใน 4 วินาที คลื่นลูกนี้จะเคลื่อนที่ได้ระยะทางกี่เมตร

4. 7. คลื่นผิวน้ำมีอัตราเร็ว 18 เซนติเมตร/วินาที ความถี่ 6 เฮิรตซ์ ผิวน้ำที่อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิด 30 เซนติเมตร และ 32 เซนติเมตร จะมี
เฟสต่างกันกี่เรเดียน
8. คลื่นขบวนหนึ่งมีความยาวคลื่น 2 เมตร มีความเร็ว 50 เมตรต่อวินาที ถ้าเวลาผ่านไป 0.01 วินาที จะมีเฟสเปลี่ยนไปกี่องศา
9. คลื่นขบวนหนึ่งมีความถี่ 50 เฮิรตซ์ มีความเร็ว 150 เมตร/วินาที จุดสองจุดบนคลื่นมีเฟสต่างกัน 60 องศา จะห่างกันกี่เมตร
10. S1 และ S2 เป็นแหล่งกำเนิดคลื่นอาพันธ์ที่มีเฟสตรงกันอยู่ห่างกัน 8 ซม. ให้คลื่นวงกลมต่อเนื่องที่มีความยาวคลื่น 6 ซม. จงหาว่าจุด
เหล่านี้อยู่บนแนวของปฏิบัพหรือบัพที่เท่าไร
1. จุด A อยู่ห่าง S1 5 ซม. และ S2 5 ซม. 2. จุด B อยู่ห่าง S1 12 ซม. และ S2 9 ซม.
3. จุด C อยู่ห่าง S1 10 ซม. และ S2 16 ซม. 4. จุด D อยู่ห่าง S1 7 ซม. และ S2 17 ซม.
11. ฉายแสงความยาวคลื่น 400 นาโนเมตร ผ่านตั้งฉากกับช่องแคบคู่ที่ห่างกัน 0.3 มิลลิเมตร ไปยังฉากที่ห่างออกไป 3 เมตร จงหาว่า
แถบสว่างลำดับที่ 15 จะเบนจากแนวกลางกี่องศา
12. กำหนดให้คลื่นน้ำมีความยาวคลื่น λ ตกกระทบกับช่องคู่ในทิศตั้งฉากกับแนวของช่องคู่นี้ ซึ่งมีระยะระหว่างช่องทั้งสอง 4𝜆 จะทำให้เกิด
คลื่นเคลื่อนที่ออกจากช่อง S1 และ S2 จงหาว่าแนวปฏิบัพที่ 3 จะเบนออกจากแนวกึ่งกลางระหว่างช่องทั้งสองเป็นมุมเท่าไร
13. แหล่งกำเนิดอาพันธ์สองแหล่งห่างกัน 15 เซนติเมตร ให้กำเนิดคลื่นความถี่ 20 เฮิรตซ์ เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 30 เซนติเมตรต่อวินาที จง
หาแนวการแทรกสอดนี้ว่ามีแนวปฏิบัพและแนวบัพอย่างละกี่แนว
14. ใช้แสงมีความยาวคลื่น 600 นาโนเมตรตกตั้งฉากผ่านสลิตเดี่ยวที่มีความกว้างของช่องเท่ากับ 60 ไมโครเมตรพบว่าแถบมืดแรกอยู่ห่าง
จากกึ่งกลางของแถบสว่างกลาง 8 มิลลิเมตร ระยะห่างระหว่างสลิตเดี่ยวกับฉากเป็นเท่าใดในหน่วยเซนติเมตร
15. ลวดยาว 80 เซนติเมตร เกิดคลื่นนิ่ง 8 ลูป เมื่อลวดนี้สั่นด้วยความถี่ 20 เฮิรตซ์ จงหาอัตราเร็วของคลื่นในลวดนี้

5. 16. เชือกเส้นหนึ่งผูกกับแหล่งกำเนิดที่สั่นด้วยความถี่ 40 เฮิรตซ์ เกิดคลื่นในเส้นเชือกที่มีอัตราเร็ว 20 เมตรต่อวินาที ทำให้ปรากฏคลื่นในเส้น
เชือก 6 ลูป จงหาว่าเชือกเส้นนี้ยาวกี่เมตร
17. คลื่นในเส้นเชือกมีความยาวคลื่น 8 เซนติเมตร เคลื่อนที่ไปยังอีกปลายด้านหนึ่งผูกไว้อย่างหลวม ๆ ถ้าเชือกเส้นนี้ยาว 24 เซนติเมตร จะ
เกิดคลื่นนิ่งจุดปฏิบัพและบัพกี่จุด
*** สอบอัตนัย ให้เขียนตอบด้วยปากกาเท่านั้น ***