จุด สมดุล คือ

Ppt ฟ ส กส ม.4 เทอม2 เร องสมด ล

1. 4 ิ 1 รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูที่ 1 รหัสวิชา ว 32204 ใบงาน 1.1 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( A ) เวลา 10 นาที เรื่อง ธรรมชาติของเสียง และคุณสมบัติของเสียง ใหนักเรียนเขียนแสดงความคิดเห็นวา เสียงที่นักเรียนไดยิน แลวประทับใจ รูสึกชอบเกิดขึ้นไดอยางไร รายวิชา ฟสิกส 4 แผนจัดการเรียนรูที่ 1 ใบความรู 1 รหัสวิชา ว 32204 ชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 หัวขอเรื่อง ธรรมชาติของเสียง และคุณสมบัติของเสียง ธรรมชาติของเสียง เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุ วัตถุที่มีการสั่นแลวทําใหเกิดเสียงเรียกวา แหลงกําเนิดเสียง สําหรับมนุษย เสียงพูดเกิดจากการสั่นสะเทือนของสายเสียงซึ่งอยูภายในกลองเสียงบริเวณดานหนาของลําคอเรียกวาลูกกระเดือก มนุษยสามารถควบคุมเสียงที่พูดพูดขึ้นโดยใชฟน ลิ้น ริมฝปาก ทําใหเกิดเสียงที่แตกตางกัน แตเสียงจะมีประโยชน อยางสมบูรณตองมีการไดยิน เมื่อเสียงเกิดจากสั่นสะเทือนของวัตถุ แสดงวาวัตถุไดรับพลังงาน พลังงานนี้ก็จะถูก ถายโอนผานอากาศมายังหูผูฟง ถาไมมีอากาศเปนตัวกลางในการถายโอนพลังงาน เราจะ ไมไดยินเสียงเลย เราสามารถทดสอบความจริงนี้ได โดยการทดลองใชกระดิ่งไฟฟาที่สงเสียงตลอดเวลา ใสไวในครอบแกว แลวคอยๆสูบอากาศออก เราจะไดยินเสียงกระดิ่งไฟฟาคอยลงๆ จนในที่สุด จะไมไดยินเสียงกระดิ่งไฟฟาในครอบแกวอีกเลย เมื่อภายในครอบแกวเปนสุญญากาศ จากสถานะการณขางตน สรุปไดวา การเคลื่อนที่ของเสียง ตองอาศัยตัวกลางในการ ถายโอนพลังงานการสั่นไปยังที่ตางๆ สูบอากาศออก จะเห็นไดวา เสียงที่เราไดยินนี้ เปนพลังงานรูปหนึ่งและถือวาเปนคลื่นประเภทหนึ่งดวย และพิจารณาจากอากาศที่เปนตัวกลางนั้นการถายโอนพลังงานเสียง อนุภาคของตัวกลางคืออากาศจะมีการสั่นใน ลักษณะอัดขยายสลับกันไป จึงถือไดวา เสียงเปนคลื่นตามยาว อัตราเร็วของเสียง ชวงเวลาที่เสียงเคลื่อนที่จากแหลงกําเนิดเสียงผานอากาศมาถึงหูผูฟง ขึ้นกับระยะทาง ระหวางตนกําเนิดเสียง กับผูรับฟง ถาระยะหางมาก เสียงตองใชชวงเวลานานกวาจะไดยินเสียง แตถาระยะใกล เสียงใชชวงเวลาสั้นกวา เมื่อนักฟสิกสศึกษาอัตราเร็วของเสียงในอากาศ เขาไดพบวาอัตราเร็วของเสียงในอากาศมีความสัมพันธกับ อุณหภูมิของอากาศโดยประมาณ ตามสมการ vt = 331 + 0.6 t เมื่อ vt เปนอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ t ใดๆ และมีหนวยเปนเมตรตอวินาที t เปนอุณหภูมิของอากาศ มีหนวยเปนองศาเซลเซียส ตวอยาง ั  จงหาอัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส และ 30 องศาเซลเซียส วิธีทํา จากสมการ vt = 331 + 0.6 t v25 = 331 + ( 0.6 x 25 ) m/s = 346 m/s v30 = 331 + ( 0.6 x 30 ) m/s = 349 m/s ตอบ อัตราเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิ 25 และ 30 องศาเซลเซียส เทากับ 346 และ 349 เมตรตอวินาที ตามลําดับ
2. 4 ิ 2 การเคลื่อนที่ของเสียงในตัวกลางหนึ่งๆ จะคงตัว เมื่ออุณหภูมิของตัวกลางคงตัว ดังในตาราง ตาราง อัตราเร็วของเสียงในตัวกลางตางๆที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ตัวกลาง อัตราเร็ว(เมตร/วนาที) ิ แกสคารบอนไดออกไซด ( 0°C ) 258 อากาศ 346 แกสไฮโดรเจน 1,339 น้ํา 1,498 น้ําทะเล 1,531 แกว 4,540 อะลูมิเนียม 5,000 เหล็ก 5,200 คุณสมบัติของเสียง เสียงเปนคลื่นชนิดหนึ่งที่เคลื่อนที่โดยอาศัยตัวกลาง ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติเหมือนคลื่น คือ 1. การสะทอน 2. การหักเห 3. การแทรกสอด 4. การเลี้ยวเบน การสะทอนของเสียง เนื่องจากเสียงเปนพลังงานชนิดหนึ่ง เมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่ไปกระทบสิ่งกีดขวาง จะทําใหเกิดการสะทอนของ เสียง และปจจัยที่มีผลตอการสะทอนของเสียง ไดแก 1. ลักษณะพื้นผิวที่คลื่นเสียงไปกระทบ ( ผิวเรียบและแข็ง สะทอนไดดี สวนผิวออนนุมเนื้อพรุน จะดูดซับ เสียงไดดี 2. มุมตกกระทบกับระนาบสะทอนเสียง ( เสียงจะสะทอนไดดี เมื่อ มุมของเสียงสะทอนเทากับมุมของเสียง ตกกระทบ ) มนุษยและสัตว ไดอาศัยประโยชนจากการสะทอนของเสียง หลายอยางเชน การเดินเรือ การประมง หา ความลึกของทองทะเล หาระดับของเรือดําน้ํา หาฝูงปลา โดยการสง คลื่นอัลตราโซนิกออกไป แลวรอรับฟงคลื่นที่สะทอน จากเครื่องรับ การ สงคลื่นชนิดนี้เรียกวา โซนาร ( Sonar – Sound Navigation and Ranging ) คางคาว เปนสัตวสายตาไมดี ใชหลักการสะทอนเสียง โดย โซนาร์ สงและรับความถี่สูง อุตสาหกรรมใชในการตรวจสอบรอยราว ทาง การแพทยใชตรวจสอบเนื้อเยื่อของอวัยวะตางๆ ใชในการสลายนิ่วในไต ใชทําลายเชื้อโรคบางชนิดในอาหาร และน้ํา เราทราบวาเสียงเปนคลื่นชนิดหนึ่ง ดังนั้น ถาเราทราบความถี่ f ของเสียง และความยาวคลื่นเสียง λ ที่ผานตัวกลาง เราจะสามารถหาอัตราเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลางนั้นไดจากความสัมพันธตอไปนี้ v = fλ ตวอยาง กําหนดใหเสียงมีอัตราเร็ว 1500 เมตรตอวินาทีในน้ําทะเล เรือลําหนึ่งปลอยคลื่นโซนาร ขนาดความถี่ 4.5 ั  กิโลเฮริตซ ลงไปจากผิวน้ํา จะตรวจสอบพบปลาขนาดเล็กที่สุดไดเทาไร วิธีทํา จาก v = fλ v 1500 m/s λ = = = 0.33 เมตร f 4500 Hz ตอบ ปลาตัวเล็กที่สุดที่จะตรวจสอบไดตองยาว 0.33 เมตร
3. 4 ิ 3 การหักเหของเสียง คลื่นเสียงเมื่อเดินทางผานตัวกลางที่มีความหนาแนนแตกตาง เส้นตั้งฉาก กันจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางความเร็วและความยาวคลื่น แต อากาศ รอยต่อระหว่าง ความถี่คลื่นยังคงที่กลาวคือเมื่อเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความ ตวกลาง ั หนาแนนนอย (อากาศ) เขาสูตัวกลางที่มีความหนาแนนมากกวา (น้ํา ) นํ้า เสียงจะหักเหออกจากเสนตั้งฉาก หลักการนี้ใชอธิบาย การเห็นฟาแลบ แตไมไดยินเสียงฟารอง เพราะเมื่อเกิดฟาแลบ แมจะมีเสียงเกิดขึ้นแตเราไมไดยินเสียง ทั้งนี้เพราะอากาศใกลพื้นดินมี อุณหภูมิสูงกวาอากาศเบื้องบน ทําใหการเคลื่อนที่ของเสียงเคลื่อนที่ไดในอัตราที่ตางกัน คือ เคลื่อนที่ในอากาศที่มี อุณหภูมิสูงไดเร็วกวาในอากาศที่มีอุณหภูมิต่ํา ดังนั้น เสียงจึงเคลื่อนที่เบนขึ้นทีละนอยๆ จนขามหัวเราไป จึงทําใหไมได ยินเสียงฟารอง ในการคํานวณเกี่ยวกับการหักเหของเสียง ยังคงใชกฎการหักเหของสเนลล คือ sin θ1 v1 λ1 T1 = = = sin θ2 v2 λ2 T2 ตวอยาง ั  เสียงเคลื่อนที่ในอากาศจากบริเวณที่มีอุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส ไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิ 25 องศา เซลเซียส โดยมีมุมตกกระทบ 30 องศา ถาอากาศในบริเวณทั้งสองมีความดันเทากัน จงหามุมหักเหของเสียง วิธีทํา จากสมการ vt = 331 + 0.6 t v5 = 331 + ( 0.6 x 5 ) = 334 m/s v25 = 331 + ( 0.6 x 25 ) = 346 m/s sin θ1 v1 จาก = sin θ2 v2 sin 30° 334 = sin θ2 346 1 346 sin θ2 = x = 0.517 2 334 sin 31° = 0.515 θ2 ≈ 31° ∴ มุมหักเหของเสียงมีคาประมาณ 31 องศา 3 ตวอยาง ั  ถาความยาวของคลื่นเสียงบริเวณอากาศรอนเปน เทาของความยาวคลื่นเสียงบริเวณอากาศเย็น 2 จงหามุมหักเห เมื่อเสียงเดินทางจากอากาศรอนไปยังอากาศเย็น โดยมีมุมตกกระทบ 27 องศา sin θ1 λ1 วิธีทํา จาก = sin θ2 λ2 3 λ sin 27° 2 = sin θ2 λ 2λ sin θ2 = 0.454 x = 0.302 3λ sin 17.5° = 0.301 θ2 ≈ 17.5° ∴ มุมหักเหของเสียงมีคาประมาณ 17.5 องศา
4. 4 ิ 4 ตวอยาง ั  คลื่นเสียงในอากาศหนึ่ง วิ่งจากบริเวณที่มีอุณหภูมิ T1 เขาสูบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ํากวา คือ T2 โดยมี มุมตกกระทบเทากับ θ1 และมุมหักเหเทากับ θ2 จงหาอัตราสวนระหวาง sin θ1 กบ sin θ2 กําหนดให T1 = ั 2T2 เคลวิน sin θ1 T1 วิธีทํา จาก = sin θ2 T2 sin θ1 2T2 = sin θ2 T2 sin θ1 = 2 sin θ2 sin θ1 = 1.4141 sin θ2 ∴ อัตราสวนระหวาง sin θ1 กบ sin θ2 มีคาเทากับ 1.4141 ั การแทรกสอดของเสียง การแทรกสอดของเสียงเปนปรากฏการณที่เกิดจากคลื่นเสียงที่มาจากแหลงกําเนิดเสียงตั้งแต 2 แหลงขึ้นไป รวมกัน จึงเกิดการแทรกสอดแบบเสริมกันและหักลางกัน ทําใหเกิดเสียงดัง และ เสียงคอย เสี ยงความถี่ f1 เสี ยงความถี่ f2 ั เสี ยงความถี่ f1 และ f2 รวมกน เสริม เสริม เสริม เสริม หักล้าง หักล้าง หักล้าง หักล้าง เกิดการแทรกกน ( เสริม , หักล้าง ) ั บีตส ในกรณีที่เปนเสียงเสริมกัน ตําแหนงที่มีการเสริมกันจะมีเสียงดัง สวนตําแหนงที่แทรกสอดแลวหักลางกันจะมี เสียงคอย แตการเกิดปรากฏการณแทรกสอดเกิดจากแหลงกําเนิดเสียงที่มีความถี่ตางกัน ทําใหเกิดเสียงดัง เสียงคอย เปนจังหวะๆ เรียกวา บีตส ( Beats ) ประโยชนจากการแทรกสอดและบีตสนี้ นํามาใชเทียบเครื่องดนตรี โดยมีเครื่อง เทียบเสียงมาตรฐาน ใชหลักวาเมื่อความถี่เสียงเทากันจะไมเกิดบีตส ถายังมีบีตสอยูแสดงวา ความถี่เสียงยังไมเทากัน ตองปรับจนเสียงทั้งสองมีความถี่เทากันจึงไมทําใหเกิดบีสต ถาเราตั้งลําโพงลักษณะเหมือนๆกัน 2 ตัว ใหหางกันระยะหนึ่ง ดังรูป แลวเดินในแนวขนานกับลําโพงทั้งสอง ตามแนว AB A B การแทรกสอดของเสียง S1 S2
5. 4 ิ 5 จากการเดินในแนว AB ดังกลาว เราจะรูสึกไดวา เสียงที่เราไดรับจะมีลักษณะดัง -คอย สลับกันไป ในการคํานวณเกี่ยวกับการแทรกสอดของคลื่นเสียง ในกรณีที่เปนแหลงกําเนิด อาพันธ เฟส ตรงกัน จะไดดังนี้ ในกรณีที่ S1 และ S2 เปนแหลงกําเนิดอาพันธ ทุกจุดบนเสนปฏิบัพ เสียงจะแทรกสอดแบบเสริม เสียงจะดัง และผลตางระหวาระยะทางจากแหลงกําเนิดคลื่นทั้งสองไปยังจุดใดๆบนเสนปฏิบัพจะเทากับจํานวนเต็ม ของความยาวคลื่นเสมอ ดังรูป S2P - S1P = nλ A1 N1 A0 N1 A 1 เมื่อ n = 0 , 1 , 2 , 3 , … P n คือ แนวเสนปฏิบัพ 0 คือ แนวเสนกลาง S1 S2 ในกรณีที่ S1 และ S2 เปนแหลงกําเนิดอาพันธ ทุกจุดบนเสนบัพ เสียงจะแทรกสอดแบบหักลาง เสียงจะคอย และผลตางระหวาระยะทางจากแหลงกําเนิดคลื่นทั้งสองไปยังจุดใดๆบนเสนบัพจะเทากับจํานวนเต็มคลื่นลบกับ ครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นเสมอ ดังรูป A1 N1 P A0 N1 A1 1 S2P - S 1P = ( n - ) λ 2 เมื่อ n = 1 , 2 , 3 , … n คือ แนวเสนบัพ S1 S2 ตวอยาง ั  S1 และ S2 เปนลําโพงเสียงสองตัววางหางกัน 4 เมตร ในที่โลง P เปนตําแหนงที่ผูฟงหางจาก S1 7 เมตร และหางจาก S2 5.5 เมตร ถาผูฟงอยูตรงตําแหนงที่เสียงหักลางกันครั้งแรก เขาจะไดยินเสียงที่มีความถี่เทาใด เมื่ออัตราเร็วของเสียงในอากาศขณะนั้นเปน 330 เมตรตอวินาที 1 P วิธีทํา จาก S2P - S1P = (n- )λ 2 1 7m 5.5 m 7 m - 5.5 m = (n- )λ 2 λ = 3 m S2 4 m S1 จาก v = fλ v 330 m/s f = = = 110 Hz λ 3 m ตอบ เขาจะไดยินเสียงที่มีความถี่เทากับ 110 เฮิรตซ ในกรณีที่ตําแหนงผูฟง อยูหางจากแหลงกําเนิด S1 และ S2 โดยไมทราบระยะหางจากแหลงกําเนิดทั้งสอง แต ทราบมม θ จากแนวกลาง ระหวางตําแหนงทั้งสอง จะไดสมการปฏิบัพและบัพดังนี้ ุ P S1 θ S2
6. 4 ิ 6 d sin θ = nλ ปฏิบัพ 1 d sin θ = (n- )λ บัพ 2 เมื่อ d คือ ระยะหางระหวางแหลงกําเนิดทั้งสอง มีหนวยเปน เมตร ( m ) θ คือ มุมที่จากแนวกลาง ทํากับ ตําแหนงที่สังเกต ตวอยาง ั  S1 และ S2 เปนแหลงกําเนิดเสียงอาพันธ ใหเสียงที่มีความถี่ 140 เฮิรตซ และอยูหางกัน 7 เมตร จง หาวาบนเสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้นกี่ตําแหนง ถากําหนดใหอัตราเร็วเสียงใน อากาศขณะนั้นเปน 350 เมตรตอวินาที 1 วิธีทํา จาก d sin θ = (n- )λ 2 1 v ( 7 ) sin 90° = (n- ) 2 f 1 350 ( 7 )( 1 ) = (n- )( ) 2 140 140 1 n = (7)( )+ 350 2 = 3.3 = 3 ∴ บนเสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้น = 3 + 3 ตําแหนง ตอบ บนเสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้น = 6 ตําแหนง การเลี้ยวเบนของเสียง นอกจากการหักเหของเสียงที่เกิดขึ้น เมื่อผานตัวกลางตางชนิดกันแลวยังมีการเลี้ยวเบนได การเลี้ยวเบนของ เสียงมักจะเกิดพรอมกับการสะทอนของเสียง เสียงที่เลี้ยวเบน จะไดยินคอยกวาเดิม เพราะพลังงานของเสียงลดลง ในชีวิตประจําวันที่เราพบไดอยางเสมออยางหนึ่งคือการไดยินเสียงของผูอื่นไดโดยไมเห็นตัวผูพูด เชน ผูพูดอยู คนละดานของมุมตึก ปรากฏการณดังนี้ แสดงวาเสียงสามารถเลี้ยวเบนได การอธิบายปรากฏการณนี้สามารถจะ กระทําไดโดยใชหลักการของฮอยเกนทอธิบายวา “ทุกๆจุดบนหนาคลื่นสามารถทําหนาที่เปนตนกําเนิดคลื่นอันใหมได ” ดังนั้นอนุภาคของอากาศที่ทําหนาที่สงผานคลื่นเสียงตรงมุมตึกยอมเกิดการสั่น ทําหนาที่เหมือนตนกําเนิด เสียงใหม สงคลื่นเสียไปยังผูฟงได เราสามารถทดลอง การเลี้ยวเบนของเสียงไดโดย ใหผูฟง ลาโพง ํ ฟงเสียงลําโพงจากนอกหองดังรูปที่ตําแหนง ก. ข. ค. ง. ผูฟงยอมไดยินเสียงลําโพง ที่อยูในหองไดทุกคน แสดงวาเสียง สามารถเลี้ยวเบนไดตามแบบของคลื่น ผนงหอง ั ้ ประตู ผนงหอง ั ้ ก. ข. ค. ง. การเลี้ยวเบนของเสียงจะเกิดไดดีเมื่อชองกวางที่ใหเสียงผานมีขนาดเทากับความยาวคลื่นของเสียงนั้น เนื่องจาก ชองกวางนั้นจะทําหนาที่เหมือนเปนแหลงกําเนิดเสียงขนาดนั้นไดพอดีนั่นเอง
7. 4 ิ 7 ตวอยาง ั  ชองหนาตางกวาง 0.60 เมตร สูง 1.20 เมตร ในวันที่อากาศมีอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ความถี่ ของเสียงที่มากที่สุด ที่จะทําใหเกิดการเลี้ยวเบนในแนวราบมากที่สุดเปนกี่เฮริตซ วิธีทํา การเลี้ยวเบนของเสียงจะเกิดไดดีที่สุด เมื่อ ชวงกวางเทากับความยาวคลื่นของเสียง ดังนั้น λ = 0.60 เมตร จาก v = 331 + 0.6 t v = 331 + (0.6 )( 20 ) = 342 เมตรตอวินาที v 342 m/s f = = = 570 เฮิรตซ λ 0.60 m รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูที่ 1 รหัสวิชา ว 32204 ใบงาน 1.2 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( P ) เวลา 40 นาที เรื่อง ธรรมชาติของเสียง และคุณสมบัติของเสียง 1. ใหนักเรียนสรุปสาระสําคัญที่ไดจากการสืบคน ขอมูล และบันทึกลงในสมุ ด 1. ธรรมชาติของเสียง 2. อัตราเร็วของเสียง 3. คุณสมบัติของเสียง 2. ใหนักเรียนเติมคํา หรือขอความลงในชองวางใหถูกตอง 1. เสียงเกิดขึ้นจาก……………………………………………………………………………………………………………..…………………… 2. เสียงเปนคลื่นชนิดใด…………………………………………………………………………………………………………………………… 3. เสียงเดินทางจากแหลงกําเนิดไปยังผูฟงตองอาศัย ………………………………………………………………..………………… 4. อากาศ น้ํา เหล็ก เสียงสามารถเดินทางผานสิ่งใดไดเร็วที่สุด………………………………………………..………………. 5. จากสมการ v = f λ , λ เปนสัญลักษณ ใชแทน……………………………………………………………………….……… 6. จากสมการ v = f λ , f ในเรื่องเสียง เปนสัญลักษณใชแทน…………………………………………………..………… 7. จากสมการ v = 331 + 0.6t เปนสมการหนึ่ง เมื่อตองการหาคา v แสดงวาตองการหาคาอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. จากขอ 7. t เปนสัญลักษณ ใชแทน…………………………………………………………………………………………………….  9. สิ่งที่ทําให อัตราเร็วของเสียง เปลี่ยนไปมีอะไรบาง ( 1 อยาง )……………………………………….………………………… 10. ใหนักเรียนบอกคุณสมบัติของเสียง มา 1 อยาง ……………………………………….……………………………………………. รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูที่ 1 รหัสวิชา ว 32204 ใบงาน 1.3 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( A ) เวลา 10 นาที เรื่อง ธรรมชาติของเสียง และคุณสมบัติของเสียง 1. ในวันที่ลมสงบอุณหภูมิสม่ําเสมอประมาณ 15 องศาเซลเซียส ชายคนหนึ่งตะโกนเขาใสหนาผาสูง แลวปรากฏวา ไดยินเสียงสะทอนกับในเวลา 3 วินาที หนาผานั้นอยูหางจากเขาเปนระยะเทาใด วิธีทํา จาก v = 331 + ……... v = 331 + 9 v = ………. เมตรตอวินาที จาก S = vt S = (………….)( 3 ) S = ………….. เมตร S .......... .. ระยะหางระหวางชายคนนี้กับหนาผา = = = ……….. เมตร 2 2
8. ………. เมตรตอวนาที  ิ 8 2. กําหนดใหเสียงมีอัตราเร็ว 1400 เมตรตอวินาทีในน้ําทะเล เรือลําหนึ่งปลอยคลื่นโซนาร ขนาดความถี่ 4.2 กิโลเฮิรตซ ลงไปจากผิวน้ํา ปรากฏวารับคลื่นสะทอนผิวขนาดใหญไดในเวลา 1.5 วินาที น้ําทะเลตรงนั้นลึกเทาไร และ จะตรวจสอบพบปลาขนาดเล็กที่สุดไดเทาไร วิธีทํา จาก S = vt S = ( 1400 m/s )( …… ) S = ………….. เมตร S .......... .. ความลึกประมาณ = = = ……….. เมตร 2 2 จาก v = fλ v 1400 m/s λ = = ………….. เมตร f ........ ปลาตัวเล็กที่สุดที่จะตรวจสอบไดตองยาว …………… เมตร 3. เสียงเคลื่อนที่ในอากาศจากบริเวณที่มีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส ไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส โดย มมมตกกระทบ 30 องศา ถาอากาศในบริเวณทั้งสองมีความดันเทากัน จงหามุมหักเหของเสียง ีุ วิธีทํา จากสมการ vt = 331 + 0.6 t v15 = 331 + ( 0.6 x …. ) = ……… m/s v35 = 331 + ( 0.6 x …. ) = ……… m/s sin θ1 v1 จาก = sin θ2 v2 sin 30° ........ m/s = sin θ2 .......... m/s 1 ........ m/s sin θ2 = x = …….. 2 .......... m/s θ2 = sin – 1 ( …….. ) ∴ มุมหักเหของเสียงมีคาเทากับ ………….. องศา 5 4. ถาความยาวของคลื่นเสียงบริเวณอากาศรอนเปน เทาของความยาวคลื่นเสียงบริเวณอากาศเย็น จงหามุม หักเห 3 เมื่อเสียงเดินทางจากอากาศรอนไปยังอากาศเย็น โดยมีมุมตกกระทบ 35 องศา sin θ1 λ1 วิธีทํา จาก = sin θ2 λ2 ....... λ sin 35° ........ = sin θ2 λ ........ λ sin θ2 = 0.574 x = ……… ......... λ –1 θ2 = sin ( …….. ) ∴ มุมหักเหของเสียงมีคาเทากับ ………….. องศา
9. ………. เมตรตอวนาที  ิ 9 5. คลื่นเสียงในอากาศหนึ่ง วิ่งจากบริเวณที่มีอุณหภูมิ T1 เขาสูบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ํากวา คือ T2 โดยมมมตกกระทบ ีุ เทากับ θ1 และมุมหักเหเทากับ θ2 จงหาอัตราสวนระหวาง sin θ1 กบ sin θ2 กําหนดให T1 = 3T2 เคลวิน ั sin θ1 T1 วิธีทํา จาก = sin θ2 T2 sin θ1 ........T2 = sin θ2 T2 sin θ1 = ....... sin θ2 sin θ1 = ………. sin θ2 ∴ อัตราสวนระหวาง sin θ1 กบ sin θ2 มีคาเทากับ ………… ั 6. S1 และ S2 เปนลําโพงเสียงสองตัววางหางกัน 4 เมตร ในที่โลง P เปนตําแหนงที่ผูฟงหางจาก S1 8 เมตร และหาง จาก S2 6 เมตร ถาผูฟงอยูตรงตําแหนงที่เสียงหักลางกันครั้งแรก เขาจะไดยินเสียงที่มีความถี่เทาใด เมื่ออัตราเร็ว ของเสียงในอากาศขณะนั้นเปน 340 เมตรตอวินาที 1 P วิธีทํา จาก S2P - S1P = (n- )λ 2 1 8m 6m (….. m) - ( …. m) = (n- )λ 2 λ = ……. m S2 4 m S1 จาก v = fλ v .......... m/s f = = = ……… Hz λ ......... m ตอบ เขาจะไดยินเสียงที่มีความถี่เทากับ …….. เฮิรตซ 7. S1 และ S2 เปนแหลงกําเนิดเสียงอาพันธ ใหเสียงที่มีความถี่ 150 เฮิรตซ และอยูหางกัน 9 เมตร จงหาวาบน เสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้นกี่ตําแหนง ถากําหนดใหอัตราเร็วเสียงในอากาศ ขณะนั้นเปน 360 เมตรตอวินาที 1 วิธีทํา จาก d sin θ = (n- )λ 2 1 v ( ….. m ) sin 90° = (n- ) 2 f 1 .......... m/s ( ….. m )( 1 ) = (n- )( ) 2 .......... .. Hz ....... Hz 1 n = ( ….. m ) ( )+ ......... m/s 2 n = ……… n = …… ( คิดเฉพาะจํานวนเต็ม ) ∴ บนเสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้น = …. + …… ตําแหนง ตอบ บนเสนตรงเชื่อมระหวางแหลงกําเนิดเสียงทั้งสองมีตําแหนงบัพเกิดขึ้น = …….. ตําแหนง
10. 10 รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนที่คาดหวังที่ 1 รหัสวิชา ว 32204 แบบฝกทักษะ 1 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปที่ 5 คะแนน 5 คะแนน เวลา 20 นาที เรื่อง ธรรมชาติของเสียง และคุณสมบัติของเสียง ตอนที่ 1 จงเลือกกากบาท ( X ) ตัวเลือก ก, ข, ค และ ง ที่เห็นวาถูกตองที่สุด 1. เมื่อคลื่นเสียงเดินทางผานอากาศ จะทําใหความดันอากาศ ณ บริเวณนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลง คือ ก. เมื่อเกิดคลื่นอัด ความดันอากาศจะสูงกวาปกติ ข. เมื่อเกิดคลื่นอัด ความดันอากาศจะต่ํากวาปกติ ค. เมื่อเกิดคลื่นขยาย ความดันอากาศจะสูงกวาปกติ ง. เมื่อเกิดคลื่นขยาย ความดันอากาศจะปกติ 2. ทุกครั้งที่เกิดเสียงจากวัตถุ วัตถุนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยางไร ก. วัตถุเกิดการสั่นสะเทือน ข. ตัวกลางเกิดการสั่นสะเทือน ค. โมเลกุลของอากาศเกิดการสั่นสะเทือน ง. วัตถุไมมีการเปลี่ยนแปลงใดๆ 3. “ ทุกครั้งที่วัตถุเกิดการสั่นสะเทือน เราจะตองไดยินเสียงจากวัตถุนั้น ” คํากลาวนี้ถูกตองหรือไม เพราะเหตุใด ก. ถูกตอง เพราะเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ ข. ไมถูกตอง เพราะเสียงตองเดินผานตัวกลาง ค. ไมแนนอน แลวแตชนิดของวัตถุที่เกิดการสั่นสะเทือน ง. ไมแนนอน ขอมูลไมเพียงพอ 4. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับคลื่นเสียง ก. เปนคลื่นตามขวาง เดินทางโดยอาศัยตัวกลาง ข. เปนคลื่นตามขวาง เดินทางโดยไมอาศัยตัวกลาง ค. เปนคลื่นตามยาว เดินทางโดยอาศัยตัวกลาง ง. เปนคลื่นตามยาว เดินทางโดยไมอาศัยตัวกลาง 5. วิธีการสื่อสารของมนุษยอวกาศบนดวงจันทร ถาไมใชอุปกรณอิเล็กโทรนิก นาจะตองใชวิธีใด ก. สัญญาณควัน ข. ตีกลอง ค. เคาะพื้น เอาหูแนบพื้น ง. ถกทกขอ ู ุ  6. ขณะนั่งอยูทามกลางธรรมชาติใตตนไม จะสังเกตไดวาขอใดทําใหเกิดเสียงได ก. สายลมที่ปะทะรางกายอยางแผวเบา ข. สายลมที่พัดพาใบไมใหหลนรวงอยางสงบ ค. สายลมที่ปะทะสายน้ําทําใหเกิดระลอกคลื่นในสระน้ํา ง. สายลมที่ปะทะกิ่งไมจนไหวเอน 7. เราไดยินเสียงฝนตกกระทบกองใบไมบนพื้นดิน เพราะเหตุใด ก. อนุภาคของน้ําฝนสั่นสะเทือนเนื่องจากการกระทบ ข. อนุภาคของใบไมสั่นสะเทือนเนื่องจากการกระทบ ค. มีการสั่นสะเทือนของอนุภาคน้ําฝนและอนุภาคใบไม ง. อากาศใตใบไมถูกอัดจึงสั่นสะเทือนกอใหเกิดเสียง 8. ในตัวกลางตอไปนี้ ตัวกลางใดที่เสียงเคลื่อนที่ผานโดยมีอัตราเร็วมากที่สุด ก. เหล็ก ข. น้ํา ค. อากาศ ง. สุญญากาศ 9. เสียงเดินทางไปในตัวกลางใดดวยอัตราเร็วมากที่สุด ก. กาซ ข. ของเหลว ค. ของแขง ็ ง. สุญญากาศ 10. ขอใดผิด  ก. วัตถุสั่นสะเทือนเปนแหลงกําเนิดเสียง ข. เสียงเดินทางผานตัวกลางตางชนิดไดดีไมเทากัน ค. เมื่อเสียงเดินทางผานตัวกลางจะทําใหตัวกลางเกิดการสั่นสะเทือน ง. อัตราเร็วของเสียงในอากาศลดลงเมื่ออุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น
11. 11 ตอนที่ 2 ใหนักเรียนนําอักษรหนาขอความทางขวามือ มาใสหนาขอที่มีความหมายตรงกันที่ซายมือ ………1. คลื่นเสียงเปน A. ไดดีไมเทากัน ………2. เสียงดังมากแสดงวา B. วัตถุที่มีการสั่นสะเทือน ………3. ถาอุณหภูมิของอากาศยิ่งสูงขึ้น C. คลื่นตามยาวเทานั้น ………4. อัตราเร็วของเสียงที่อุณหภูมิ 0° ซ. D. ความยาวคลื่นของคลื่นเสียงจะต่ําลง ………5. เมื่ออุณหภูมิของอากาศต่ําลง E. 349 เมตรตอวินาที ………6. ในสภาวะที่อากาศมีอุณหภูมิเทากัน F. มีแอมพลิจูดมาก ………7. เสียงเดินทางผานตัวกลาง G. อัตราเร็วของเสียงก็ยิ่งสูงขึ้น ………8. แหลงกําเนิดเสียง H. อุณหภูมิ ………9. อัตราเร็วของเสียงที่อุณหภูมิ 30° ซ. I. 331 เมตรตอวินาที ………10 อัตราเสียงจะแปรผันตาม J. เสียงที่มีความถี่สูงและต่ํามีอัตราเร็วเทากัน ตอนที่ 3 จงหาคําตอบ 1. อัตราเร็วของเสียงที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส จะมีอัตราเร็วเปนกี่เมตรตอวินาที 2. ในวันที่ลมสงบอุณหภูมิสม่ําเสมอประมาณ 25 องศาเซลเซียส ชายคนหนึ่งตะโกนเขาใสหนาผาสูง แลวปรากฏวาได ยินเสียงสะทอนกับในเวลา 2 วินาที หนาผานั้นอยูหางจากเขาเปนระยะเทาใด 3. กําหนดใหเสียงมีอัตราเร็ว 1500 เมตรตอวินาทีในน้ําทะเล เรือลําหนึ่งปลอยคลื่นโซนาร ขนาดความถี่ 5 กิโลเฮริตซ ลงไปจากผิวน้ํา ปรากฏวารับคลื่นสะทอนผิวขนาดใหญไดในเวลา 1.6 วินาที น้ําทะเลตรงนั้นลึกเทาไร และจะ ตรวจสอบพบปลาขนาดเล็กที่สุดไดเทาไร รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูท่ี1 รหัสวิชา ว 32204 แบบทดสอบ ประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 1 ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 ( กอนเรียน – หลงเรยน ) เวลา 15 นาที ั ี ผลการเรียนรูท่1 ี สํารวจตรวจสอบ อภิปราย และคํานวณสิ่งที่เกี่ยวกับ ธรรมชาติของคลื่นเสียง คุณสมบัติของคลื่นเสียง คําสั่ง จงเลือกกากบาท ( X ) ตัวเลือก ก, ข, ค และ ง ที่เห็นวาถูกตองที่สุด 1. จงพิจารณาขอความตอไปนี้ 1. เมื่อคลื่นเสียงเดินทางผานอากาศ จะทําใหความดันอากาศ ณ บริเวณนั้นเกิดคลื่นอัด ความดันอากาศจะสูง กวาปกติ 2. ทุกครั้งที่เกิดเสียงจากวัตถุ วัตถุจะเกิดการสั่นสะเทือน 3. เสียงเปนคลื่นตามขวาง เดินทางโดยอาศัยตัวกลาง คําตอบที่ถูกตองคือ ก. ขอ 1 และ 2  ข. ขอ 1 และ 3  ค. ขอ 2 และ 3  ง. ขอ 1 , 2 และ 3 
12. 12 2. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับคลื่นเสียง 1. อัตราเร็วของเสียงในอากาศลดลงเมื่ออุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น 2. เสียงเดินทางผานตัวกลางตางชนิดไดดีไมเทากัน 3. เมื่อเสียงเดินทางผานตัวกลางจะทําใหตัวกลางเกิดการสั่นสะเทือน ก. ขอ 1 และ 2  ข. ขอ 1 และ 3  ค. ขอ 2 และ 3  ง. ขอ 1 , 2 และ 3  3. ในวันที่ลมสงบอุณหภูมิสม่ําเสมอประมาณ 25 องศาเซลเซียส ชายคนหนึ่งตะโกนเขาใสหนาผาสูง แลวปรากฏวา ไดยินเสียงสะทอนกับในเวลา 3 วินาที หนาผานั้นอยูหางจากเขาเปนระยะกี่เมตร ก. 352 ข. 346 ค. 519 ง. 1,038 4. กําหนดใหเสียงมีอัตราเร็ว 1,500 เมตรตอวินาทีในน้ําทะเล เรือลําหนึ่งปลอยคลื่นโซนาร ขนาดความถี่ 5 กโล ิ เฮิรตซ ลงไปจากผิวน้ํา จะตรวจสอบพบปลาขนาดเล็กที่สุดไดเทาไร ก. 15 เซนติเมตร ข. 20 เซนติเมตร ค. 25 เซนติเมตร ง. 30 เซนติเมตร 5. เสียงเคลื่อนที่ในอากาศจากบริเวณที่มีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส ไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิประมาณกี่องศา เซลเซียส เมื่อมีมุมตกกระทบ 30 องศา และมุมหักเหของเสียงเทากับ 45 องศา ถาอากาศในบริเวณทั้งสองมี ความดันเทากัน ( sin 30° = 0.500 , sin 45° = 0.707 ) ก. 20 ข. 25 ค. 30 ง. 35 6. จงพิจารณาขอความตอไปนี้ 1. ในทางการแพทยอุลตราโซนิกตรวจดูอวัยวะภายใน ใชคุณสมบัติของเสียง คือ การสะทอน 2. การเทียบเสียงของกีตารใหมีความถี่เทากับความถี่ของหลอดเสียงมาตรฐานที่ตองการ นักดนตรีอาศัยหลักการ แทรกสอดของเสยงี 3. การหักเหของเสียง มีประโยชนในการตรวจหาแหลงแรธาตุ ขอใดถูกตอง ก. ขอ 1 และ 2  ข. ขอ 1 และ 3  ค. ขอ 2 และ 3  ง. ขอ 1 , 2 และ 3  7. S1 และ S2 เปนลําโพง 2 ตัว ใหความถี่ 510 เฮริตซเทากัน เฟสเทากัน อยูหางกัน 6 เมตร ผูที่ยืนอยูที่จุด P ไดยิน เสียงชัดเจน ระหวางที่เขาเดินจาก P ไปยัง Q เขาจะรูสึกวาเสียงจางหายไปจํานวนกี่ครั้ง ถาอัตราเร็วเสียง ขณะนั้นเทากับ 340 เมตรตอวินาที ก. 4 ครั้ง S1 54 เมตร P ข. 5 ครั้ง 30 เมตร ค. 6 ครั้ง 3 เมตร 6 เมตร Q ง. 7 ครั้ง S2 8. ชองหนาตางกวาง 0.80 เมตร สูง 1.20 เมตร ในวันที่อากาศมีอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ความถี่ของเสียงที่มาก ที่สุด ที่จะทําใหเกิดการเลี้ยวเบนในแนวราบมากที่สุดเปนกี่เฮริตซ ก. 276.5 ข. 346.0 ค. 432.5 ง. 692.0 9. จงหาความยาวคลื่นของเสียงซึ่งมีความถี่ 1,000 เฮริตซ ขณะคลื่นเสียงผานน้ําทะเล กําหนดใหอัตราเร็วของเสียง ในน้ําทะเลเทากับ 1,500 เมตรตอวินาที ก. 1.5 เมตร ข. 1.0 เมตร ค. 0.67 เมตร ง. 0.50 เมตร 10. จงหาความถี่ของคลื่นเสียง ขณะคลื่นเสียงผานอากาศที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ถาความยาวคลื่นเสียงเทากับ 0.17 เมตร ก. 1 กิโลเฮริตซ ข. 2 กิโลเฮริตซ ค. 3 กิโลเฮริตซ ง. 4 กิโลเฮริตซ สรุป คะแนนที่ทําได ดวยตนเอง ................................ คะแนนที่ไดมาโดยเพื่อนชวย ...........................
13. 4 ิ 13 รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูที่ 2 รหัสวิชา ว 32204 ใบงาน 2.1 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 2 ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( A ) เวลา 10 นาที เรื่อง ความเขมของเสียง และการไดยิน ใหนักเรียนเขียนแสดงความคิดเห็นวา เสียงดังตางจากเสียงสูงอยางไร และเสียงคอยตางจากเสียงต่ําอยางไร รายวิชา ฟสิกส 4 ผลการเรียนรูที่ 2  รหัสวิชา ว 32204 ชั้น ม.5 ใบความรู 2 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 2 เรื่อง ความเขมของเสียง และการไดยิน ความเขมของเสียงและการไดยิน เสียงเกิดจากการสั่นของวัตถุที่เปนแหลงกําเนิดเสียงและในการทําใหวัตถุสั่นจําตองใชพลังงาน ถาพลังงานที่ ใชมีคามากแอมพลิจูดของการสั่นก็มีคามาก และถาใชพลังงานนอย แอมพลิจูดของการสั่นก็จะนอยตามไปดวย พลังงานการสั่นของตนกําเนิดเสียงจะถูกถายโอนใหแกโมเลกุลของอากาศที่อยูรอบ ๆ แหลงกําเนิดเสียงซึ่งพลังงานจะ ถูกถายโอนผานโมเลกุลของอากาศตอกันไปถึงหูผูฟง ทําใหแกวหูสั่นสะเทือน เปนผลใหผูฟงไดยินเสียง การไดยินเสียง ของผูฟง ขึ้นกับปจจัยหลายประการ ซึ่งจะศึกษาตอไป ความเขมของเสยง  ี แหลงกําเนิดที่มีชวงกวางของการสั่น ( amplitude ) กวางมาก จะเกิดเสียงดังกวาเสียงที่มี amplitude นอย ในทางวิทยาศาสตร เรียกความดังของเสียงวา ความเขมของเสียง การวัดความเขมของเสียงวัดไดจากพลังงานของเสียง ที่ตกตั้งฉากบน 1 หนวยพื้นที่ใน 1 หนวยเวลา มีหนวยเปนวัตตตอตารางเมตร ( Watt/m2 ) และหาไดจากสมการ ดังตอไปนี้ เมื่อ I คือ ความเขมของเสียงที่จุดใดจุดหนึ่ง ( Watt/m2 ) P คือ กําลังของเสียงจากแหลงกําเนิด ( Watt ) R คือ ระยะระหวางแหลงกําเนิดเสียงกับจุดที่พิจารณา ( m ) R A A คือ พื้นที่ของเสียงที่ตกตั้งฉากกับแหลงกําเนิด S S คือ จุดกําเนิดคลื่นเสียงที่มีหนาคลื่นเปนรูปทรงกลม ∴ พื้นที่ ๆ เสียงตกตั้งฉากก็คือ พื้นที่ผิวทรงกลม ซึ่งมีพื้นที่ = 4πR2 W P P I = = = tA A 4 πR 2 1 ∴ I α R2 ความเขมเสียงสูงสุดที่มนุษยไดยิน ( เสียงดัง ) 1 watt / m2 ความเขมเสียงต่ําสุดที่มนุษยไดยิน ( เสียงเบา ) 10- 12 watt/m2
14. 4 ิ 14 ตวอยาง ชายคนหนึ่งขณะอยูหางจากแหลงกําเนิด 3 เมตร จะไดยินเสียงมีความเขม 10- ั  8 watt / m2 แหลงกําเนิดเสียงมีกําลังเสียงกี่วัตต P วิธีทํา จาก I = ⇒ P = 4πR2 ( I ) 4 πR 2 แทนคา P = 4π(3 )2 ( 10- 8 ) = 36x10- 8 π วัตต ตอบ แหลงกําเนิดเสียงมีกําลังเสียงเทากับ 36x10- 8 π วัตต เมื่อหูไมสามารถใชเปนมาตรฐานในการวัดความเขมของเสียงได จึงมีการวัดความเขมของเสียงดัง สมการ และตัวอยางขางตน ระดับความเขมของเสียง เมื่อหาอัตราสวนระหวางความเขมเสียงที่ดังที่สุดที่มนุษยทนฟงไดกับความเขมเสียงเบาที่สุดที่มนุษยไดยินมีคา มากถง 1012 ดังนั้นเพื่อความสะดวกในทางปฏิบัติ จึงนิยมใช ระดับความเขมเสียง เปนปริมาณที่บอกความดังของ ึ เสียงแทน ความเขมเสียง และเปนเกียรติแก อเลกซานเดอร เกรแฮม เบล ระดับความเขมของเสียงและมีหนวย เรียกวา เบล แตเนื่องจากเบลเปนหนวยที่ใหญเกินไป ไมสามารถบอกความละเอียดที่จะบอกคาความดังของเสียงตาง ๆ ได จึงแบงเปนหนวยยอยลงไป เรียกวา เดซิเบล ( dB ) มนุษยสามารถไดยินเสียงที่มีความดังที่ระดับความเขมของเสียงตั้งแต 0 – 120 เดซิเบล เสียงที่ดังมากเกินไป อาจทําใหหูหนวกได เชน เสียงฟาผาใกลๆตัว ที่มีคาความดังเกิน 120 dB เปนตน เสียงที่มีความดังไมมากแตไดยิน เปนเวลานานหลายชั่วโมงก็อาจเปนอันตรายได เชน เสียงเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม ( มลภาวะทางเสยง ) ี องคการอนามัยโลกจึงกําหนดวาเสียงที่ปลอดภัยตองมีความเขมไมเกิน 85 dB เมื่อตองไดยินติดตอกันวันละ 8 ชั่วโมง ขึ้นไป เสียงที่ดังไมถึงขั้นเปนอันตรายกับหู แตอาจมีผลกระทบทางดานจิตใจได เชน ทําใหเกิดความเครียด ไมมีสมาธิ เปนตน เราสามารถหาระดับความเขมของเสียง ไดดังนี้ เมื่อ β คือ ระดับความเขมของเสียงที่จุดพิจารณา ( dB , เดซิเบล ) I คือ ความเขมของเสียงขณะใดขณะหนึ่งที่จุดพิจารณา ( watt/m2 ) I0 คือ ความเขมของเสียงต่ําสุดที่มนุษยไดยิน = 10- 12 watt/m2 I β = 10 log I0 ตวอยาง หนาตางแหงหนึ่ง มีคลื่นเสียงผานวัดระดับความเขมของเสียงได 80 dB จงหาวา ขณะนั้นมีความเขมของ ั  เสียงกี่วัตตตอตารางเมตร I วิธีทํา จาก β = 10 log I0 I แทนคา  80 = 10 log = 10 ( log I – log 10-12 ) 10 - 12 80 = 10 ( log I – (-12)log 10 ) 80 = log I + 12 10 8 – 12 = log I -4 = log I -4 10 = I I = 10- 4 watt/m2 ตอบ คลื่นเสียงขณะที่ผานหนาตางมีความเขมของเสียงเทากับ 10- 4 วัตตตอตารางเมตร
15. 15 ตาราง แสดงระดับความเขมเสียงจากแหลงกําเนิดตาง ๆ ระดับความเขมเสียง แหลงกําเนิด ผลการรับฟง ( เดซิเบล , dB ) การหายใจปกติ 10 แทบจะไมไดยิน การกระซิบแผวเบา 30 เงียบมาก สํานักงานที่เงียบ 50 เงียบ การพูดคุยธรรมดา 60 ปานกลาง เครื่องดูดฝุน 75 ดัง โรงงานทวไป , ถนนที่มีการจราจรหนาแนน ่ั 80 ดัง เครื่องเสียงสเตอริโอในหอง 90 รับฟงบอย ๆ เครื่องเจาะถนนแบบอัดลม การไดยินจะเสื่อม เครื่องตัดหญา 100 อยางถาวร ดิสโกเธค การแสดงดนตรีประเภทรอค 120 ไมสบายหู ฟาผาระยะใกล 130 เครื่องบินไอพนกําลังขึ้นที่ระยะใกล 150 เจ็บปวดในหู จรวดขนาดใหญกําลังขึ้นที่ระยะใกล 180 แกวหูชํารุดทันที มลภาวะของเสยง ี เมื่อเราอยูใกลบริเวณที่กําลังมีการตอกเสาเข็มหรือมีการขุดเจาะถนนดวยเครื่องเจาะหรือบริเวณโรงงาน อุตสาหกรรมที่มีเครื่องจักรขนาดใหญ หรือแมแตในบริเวณสนามบิน เสียงที่เกิดขึ้นในบริเวณเหลานี้ จะเปนเสียงที่มี ระดับความเขมเสียงสูง ถาหูรับฟงเสียงเหลานี้ติดตอกันนาน ๆ จําทําใหสภาพหูและสภาพจิตใจของผูฟงผิดปกติได ดังนั้นผูที่ทํางานในบริเวณที่มีระดับความเขมสูง จึงตองมีจุกอุดหูหรือที่ครอบหูหรือวัสดุเก็บเสียงอื่นๆ เพื่อชวยลดระดับ ความเขมเสียงใหหูปลอดภัย เนื่องจากเสียงที่มีระดับความเขมเสียงสูง เปนอันตรายตอผูฟงที่อยูใกล กระทรวงมหาดไทยจึงไดออกประกาศ เกี่ยวกับความปลอดภัยในการทํางานในบริเวณที่มีเสียงดังโดยมีเกณฑ ดังแสดงในตาราง ตาราง ประกาศกระทรวงมหาดไทย เรื่องความปลอดภัยเกี่ยวกับเสียง เวลาในการทํางานตอวัน ระดับความเขมเสียงที่คนทํางานไดรับอยางตอเนื่องตองไมเกิน ( ชวโมง ) ่ั ( เดซิเบล ) นอยกวา 7 91 7–8 90 มากกวา 8 80 เสียงที่มีระดับความเขมเสียงสูง และเสียงที่ทําความรําคาญแกหูผูฟง คือ มลภาวะของเสยง ี การปรับปรุงหรือแกไข แหลงกําเนิดเสียงใหมีกําลังเสียงลดลง จะทําใหระดับความเขมของเสียงลดลงดวย จึง จัดเปนการลดมลภาวะของเสียงวิธีหนึ่ง ในกรณีที่เราไมสามารถแกไขความดังของเสียงที่แหลงกําเนิดเสียงได การ ปองกันโดยวิธีอื่น ๆ เชน การใชจุกอุดหู หรือที่ครอบหู หรือการติดตั้งวัสดุเก็บเสียง จะสามารถชวยลดมลภาวะของ เสียงได หูกับการไดยิน หูเปนอวัยวะสําคัญในการรับเสียง แบงออกเปน 3 สวนคือ 1 ) หูสวนนอก ( external ear ) ประกอบดวยใบหู รูหูหรือชองหู จนถึงแกวหู ทําหนาที่รับเสียงจาก ภายนอก คลื่นเสียงเดินทางไปทางรูหู โดยมีชองหูทําหนาที่รวมเสียงไปสูแกวหู 2 ) หูสวนกลาง ( middle ear ) อยูถัดจากแกวหูเขาไป มีลักษณะเปนโพรงอากาศ ภายในมีกระดูก 3 ชิ้น ไดแกกระดูกคอน อยูชิดแนบกับแกวหู กระดูกโกลนมีฐานวางปดชองที่ตอไปยังหูชั้นใน และกระดูกทั่งทําหนาที่สงตอ แรงสั่นสะเทือนของเสียงไปยังหูสวนใน และหูสวนกลาง นอกจากนี้ยังทําหนาที่ปรับความดันอากาศภายในใหเทากับ