Page 8 - บทที่ 9 คลื่นกล

6

9.2 คลื่นผิวน้ำ

้
คลื่นผิวน้ำเปนคลื่นกล ซึ่งเกิดขึ้นจากการที่ผิวน้ำถูกรบกวนและมีการถายโอนพลังงานผานอนุภาคของนำ
โดยอนุภาคของน้ำไมไดมีการเคลื่อนที่ไปพรอมกับคลื่น ซึ่งโดยปกติแลวคลื่นหนึ่งลูกจะประกอบไปดวย การ

กระจัด (Displacement) ซึ่งก็คือ ระยะที่วัดจากแนวกลาง (แนวสมดุล) ไปยังตำแหนงใด ๆ บนคลื่น สำหรับ

ตำแหนงสูงสุดของคลื่นเหนือระดับน้ำปกติ เรียกวา สันคลื่น (Crest) และตำแหนงต่ำสุดของคลื่นใตระดับน้ำปกติ
เรียกวา ทองคลื่น (Trough) โดยระยะจากสันคลื่นถึงสันคลื่นถัดไปหรือระยะจากทองคลื่นถึงทองคลื่นถัดไป


เรียกวา ความยาวคลื่น (Wavelength) เขียนแทนดวยสัญลักษณ λ มีหนวยเปนเมตร (m) หรืออาจกลาวไดวา
ความยาวคลื่นนั้นเปนระยะหางระหวางจุด 2 จุดบนคลื่นที่มีเฟสตางกัน 360 องศา หรือ 2π เรเดียน ตำแหนงที่มี
การกระจัดมากที่สุด ทั้งอยูบนสันคลื่นและทองคลื่น เรียกวา แอมพลิจูด (Amplitude) เขียนแทนดวยสัญลักษณ

A ซึ่งจุด 2 จุด ที่อยูหางกันเปนระยะหนึ่งความยาวคลื่นจะหางจากระดับสมดุลเทากัน และเคลื่อนที่ไปในทิศทาง

ั
เดียวกัน เรียกวา จุดทั้งสองมีเฟสตรงกัน สวนจุด 2 จุด ที่อยูหางกันเปนระยะครึ่งความยาวคลื่นจะหางจากระดบ
สมดุลเทากัน และเคลื่อนที่ในทิศทางตรงขามกัน เรียกวา จุดทั้งสองมีเฟสตรงขามกัน

รูปที่ 9 องคประกอบของคลื่นผิวน้ำ ณ เวลาขณะหนึ่ง

จุด ก และ ค แสดงถึง การกระจัด (Displacement)
จด ข และ จ แสดงถึง สันคลื่น (Crest)
ุ
จด ง และ ฉ แสดงถึง ทองคลื่น (Trough)
ุ
่
ระยะจากจุด ข ถึง จ หรือ ระยะจากจุด ง ถึง ฉ แสดงถึง ความยาวคลืน (Wavelength)
้
ภายในตัวกลางหนึ่ง ๆ อัตราเร็วของคลื่นจะมีคาคงตัว เมื่ออนุภาคมีการสั่นขึ้นลงครบหนึ่งรอบ คลื่นผิวนำ
จะเคลื่อนที่ไดหนึ่งลูกคลื่น และไดระยะทางเทากับหนึ่งความยาวคลื่น โดยระยะเวลาที่สันคลื่นหรือตำแหนงใด ๆ

บนคลื่น เคลื่อนที่ไดในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา อัตราเร็วคลื่น (Wave speed) เขียนแทนดวยสัญลักษณ V มี

หนวยเปนเมตรตอวินาที (m/s) สำหรับคลื่นผิวน้ำจะมีอัตราเร็วที่คงตัว ซึ่งหาไดจาก

V =