คลื่นนิ่งและการสั่นพ้อง
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
17 ก.ย. 67
 | 2.3K views



คลื่นนิ่ง

เมื่อมีคลื่นรูปsin 2 ขบวนที่มีความถี่เท่ากันเคลื่อนที่สวนกันด้วยอัตราเร็วเท่ากัน จะเกิดการแทรกสอด โดยมีจุดบัพซึ่งเป็นจุดที่ไม่มีการสั่นและจุดปฏิบัพที่มีการสั่นมากที่สุด รูปร่างของคลื่นที่เกิดจากการแทรกสอดในเวลาต่างๆ จะมีลักษณะดังต่อไปนี้

การสั่นพ้องในท่อปลายเปิด

การทดลองที่นิยมใช้ศึกษาการสั่นพ้องของท่อปลายปิดคือการเคาะส้อมเสียง ส้อมเสียงเป็นโลหะที่เมื่อเคาะแล้วจะสร้างเสียงที่มีความถี่เพียงค่าเดียวเท่านั้น

 

ถ้าส้อมเสียงมีความถี่ตรงกับความถี่ฮาร์มอนิกซึ่งความถี่ฮาร์มอนิกก็คือความถี่ธรรมชาติของอากาศที่อยู่ในท่อปลายเปิด จะเกิดการสั่นพ้อง (Resonance) อากาศด้านในจะสั่นด้วยแอมพลิจูดที่มากกว่าปกติและคลื่นเสียงในท่อจะเป็นคลื่นนิ่ง แต่อากาศที่สั่นจะทำให้ท่อสั่นด้วยความถี่ที่เท่ากันและทำให้อากาศด้านนอกรอบๆท่อ (ไม่ใช่ในท่อ) สั่นด้วยความถี่เดียวกันและส่งคลื่นมาถึงผู้ฟังดัวยอัตราการส่งพลังงานที่มากขึ้น เสียงที่ผู้ฟังได้ยินจึงมีความดังมากกว่าการเคาะส้อมเสียงกรณีที่ไม่เกิด resonance…กรณีนี้จะเกิดขึ้นเมื่อความถี่ของส้อมเสียงใกล้เคียงกับความถี่ฮาร์มอนิกเท่านั้น โดยส้อมเสียงไม่ได้ปล่อยพลังงานเสียงเพิ่มขึ้นเพียงแต่ท่อซึ่งอากาศด้านในเป็นคลื่นนิ่งจะช่วยให้อัตราการส่งพลังงานที่ถึงหูผู้ฟังเพิ่มขึ้นจึงได้ยินเสียงดังขึ้น