โจทย์ : อัตราเร็วเสียง

โจทย์ : อัตราเร็วเสียง

1.ที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส คลื่นเสียงที่มีความถี่ 164 Hz มีความยาวคลื่นในอากาศ 2 m.  ถ้าอุณหภูมิของอากาศเพิ่มเป็น 27 องศาเซลเซียส ความเร็วเสียงในอากาศเป็นเท่าใด

วิธีทำ                                 v_s          =          v₀ + 0.6t
v_s          =          f₀λ₀+ 0.6t
v_s          =          (164x2) + 0.6(27)
v_s          =          328 + 16.2
v_s          =          344.2 m/s

ตอบ 344.2 m/s

2.จาการทดลองพบว่า อัตราเร็วเสียงในบรรยากาศที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสและ 35 องศาเซลเซียส เป็น 343 m/s และ352 m/s ตามลำดับ ถ้าอุณหภูมิเป็น 0 องศาเซลเซียส อัตราเร็วเสียงเป็นเท่าไร

วิธีทำ ตอนที่1               v_s          =          v₀ + 0.6t
v₂₀       =          v₀ + 0.6(20)
343         =          v₀ + 0.6(20)
v₀         =          343 -12
v₀         =          331 m/s

          ตอนที่ 2            v_s          =          v₀ + 0.6t
v₃₅         =          v₀ + 0.6(35)
352         =          v₀ + 0.6(35)
v₀         =          352 -21
v₀         =          331 m/s

ตอบ 331 m/s

3.จากรูป เป็นกราฟแสดงคลื่นเสียง ถ้าทำการศึกษาคลื่นในห้อง อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส จงหาความถี่ของคลื่นนี้

วิธีทำ                            V          =          331 + 0.6t

                                    fλ         =          331 + 0.6(15)

                                    f(4)       =          340

                                    f           =          340 / 4

                                    f           =          85 Hz.

ตอบ 85 Hz.

4.ส่วนอัดและส่วนขยายที่ติดกันของคลื่นเสียง อยู่ห่างกัน 20 cm. ถ้าขณะนั้นอากาศมีอุณหภูมิ 15องศาเซลเซียส เสียงนี้จะมีความถี่เท่าไร

วิธีทำ   หา λ จาก                    λ/2       =          20

                                                λ         =          20 X 2

                                                λ         =          40 cm. หรือ 0.4 m.

             จาก                             V          =          331 + 0.6t

                                                                fλ        =          331 + 0.6(15)

                                                                f(0.4)   =          340

                                                f           =         340/0.4  

                                                f           =          850 Hz.

ตอบ 850 Hz.