Page 3 - บทที่ 9 คลื่นกล

1

บทที่ 9 คลื่นกล

การเคลื่อนที่แบบคลื่น เปนการถายโอนพลังงานจากแหลงกำเนิดไปการรบกวนกับอนุภาคของตัวกลาง
เมื่ออนุภาคของตัวกลางไดรับพลังงานจะเกิดการสั่น แตไมไดมีการเคลื่อนที่ไปพรอมกับคลื่น ซึ่งมีความแตกตางจาก

การเคลื่อนที่แบบอนุภาค เนื่องจากอนุภาคที่ถูกรบกวนจะมีการเคลื่อนที่ไปพรอมกับพลังงานที่มารบกวน

9.1 การถายโอนพลังงานของคลื่นกล

รูปที่ 1 การเกดคลื่นวงกลม
ิ

เมื่อพิจารณาที่ผิวน้ำหลังจากที่โยนกอนหินลงไปในสระน้ำ จะพบวากอนหิน ซึ่งทำหนาที่เปนแหลงกำเนิด

คลื่นเกิดการถายโอนพลังงานใหกับอนภาคของผิวนำ ซึ่งเปนตัวกลางที่อยูนงเกิดการเคลื่อนที่ขยายวงออกไป จึงทำ
ุ
้
ิ่
้
ใหเกิดเปนคลื่นวงกลมที่ผิวน้ำ ซึ่งเรียกวา คลื่นนำ ดังรูปที่ 1
้
ุ
ในการศึกษาลักษณะการเคลื่อนที่อนภาคของนำ จะสังเกตไดจากการที่คลื่นไปตกกระทบกับวตถุที่ลอยนำ
้
ั
พบวา วัตถุที่ลอยน้ำจะมีการสั่นขึ้นลงอยางตอเนื่องและซ้ำรอยเดิม ดังรูปที่ 2 ซึ่งสิ่งที่เกิดขึ้นนี้เปนผลของการ
รบกวนที่ไดมาจากการถายโอนพลังงานจากตำแหนงหนึ่งไปยังอีกตำแหนงหนึ่ง

รูปที่ 2 การเคลื่อนที่ขึ้นลงของวัตถุที่ลอยน้ำ เมื่อมีคลื่นน้ำเคลื่อนที่ผาน

9.1.1 การสั่นในการเคลื่อนที่แบบฮารมอนิกอยางงาย และการเกิดคลื่น
จากการศึกษาการสั่นของเคลื่อนที่แบบฮารมอนิกอยางงาย พบวา การแกวงของลูกตุมในกรณีมุมเล็ก ๆ

(θ มีคานิอย) ดังรูปที่ 3 คาบของการแกวงลูกตุมจะมีคาขึ้นกับความยาวของเสนเชือกหรือแขนที่ติดกับลูกตม
ุ

ดังสมการที่ (9.1)