Longitudinal wave มีอะไรบ้าง

161 ครั้งเข้าชม
คลื่นตามยาว: สรุปประเด็นสำคัญคลื่นตามยาวคือคลื่นที่อนุภาคตัวกลางสั่นในทิศทางเดียวกับทิศที่คลื่นเคลื่อนที่ไป ทำให้เกิดการอัดและขยายตัวของตัวกลางตามแนวยาว ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือคลื่นเสียง ซึ่งเกิดจากการสั่นของอากาศที่ส่งผ่านไปในทิศทางเดียวกับเสียงที่เราได้ยิน
ความคิดเห็น 0 ครั้งถูกใจ

คลื่นตามยาวมีอะไรบ้าง? ยกตัวอย่างและอธิบาย

โอเค...คลื่นตามยาวเหรอ? เอ่อ...เอาจริงๆ ตอนเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย (น่าจะปี 2548 มั้ง) คือแบบ...งงมากอะเรื่องคลื่นๆ เนี่ย!

แต่พอมานึกๆ ดู คลื่นตามยาวก็คือคลื่นที่อนุภาคในตัวกลางมันสั่นไปข้างหน้า ถอยหลัง ในทิศทางเดียวกับคลื่นมันวิ่งไปนั่นแหละ คล้ายๆ รถไฟที่มันกระตุกไปข้างหน้าแล้วก็ถอยหลังนิดๆ หน่อยๆ แต่โดยรวมมันก็ไปข้างหน้าอยู่ดี

ตัวอย่างที่เห็นภาพสุดๆ ก็คลื่นเสียงไง! ลองนึกภาพเวลาเราพูดสิ เสียงมันเดินทางจากปากเราไปถึงหูคนอื่นได้ยังไง ก็เพราะอากาศมันอัดตัวแล้วก็คลายตัวเป็นจังหวะๆ นั่นแหละ เหมือนเราผลักอากาศไปข้างหน้าเป็นลูกๆ เลยอะ

อีกตัวอย่างนึงที่อาจจะไม่ค่อยคุ้นกันเท่าไหร่ แต่จริงๆ ก็คือคลื่น "P" ในแผ่นดินไหว (ถ้าจำไม่ผิดนะ) คลื่นนี้มันจะวิ่งผ่านหิน ผ่านดินใต้โลก โดยการบีบอัดแล้วก็ขยายตัวเหมือนกัน

แล้วทำไมถึงเรียกว่าคลื่นตามยาว? ก็เพราะทิศทางการสั่นของอนุภาค (ไปข้างหน้า ถอยหลัง) มัน "ตาม" ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่นไง! ไม่ได้ขึ้นลงเหมือนคลื่นน้ำทะเลนะ

สรุปง่ายๆ คลื่นตามยาว = สั่นตามทาง คลื่นเสียงคือตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุด จบ!

Mechanical Wave มีอะไรบ้าง

คลื่นกลคืออะไร? การสั่นสะเทือนที่แพร่กระจายผ่านตัวกลาง

  • ตัวกลางอาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส
  • ตัวอย่าง: คลื่นเสียง, คลื่นน้ำ, คลื่นบนเชือก

ปีนี้ ฉันศึกษาคลื่นในโครงสร้างผลึก ความซับซ้อนน่าสนใจ การคำนวณที่น่าเบื่อหน่าย แต่ผลลัพธ์...คุ้มค่า ความรู้คืออำนาจ อย่างแท้จริง

ข้อสังเกต: การเคลื่อนที่ของคลื่นไม่ใช่การเคลื่อนที่ของตัวกลางเอง เพียงแค่การถ่ายทอดพลังงาน คิดให้ลึกซึ้ง ธรรมชาติซับซ้อนกว่าที่คิด

สันคลื่นและท้องคลื่นอยู่ตําแหน่งใด

โอ๊ยตาย! คลื่นนี่มันก็เหมือนชีวิตเนอะ ขึ้นๆ ลงๆ ชวนปวดหัวเหมือนกัน!

  • สันคลื่น (จุดสูงสุด) นึกภาพภูเขาเอเวอเรสต์สิครับ สูงปรี๊ด! นั่นแหละ สันคลื่น! ในรูปนั่นคือ จุด C และ C' สูงเด่นเป็นสง่าเชียว! เหมือนผมตอนได้กินส้มตำปูปลาร้ารสเด็ด!

  • ท้องคลื่น (จุดต่ำสุด) ตรงข้ามกับสันคลื่นเลยครับ คือจุดที่คลื่นมันจมดิ่งลงไป เหมือนตอนสอบตกวิชาฟิสิกส์ ต่ำสุดๆ! ในรูป นั่นก็คือ จุด D และ D' ลึกจนน่ากลัว! เหมือนหลุมดำดูดเงินในกระเป๋าผมไปเลย!

ปีนี้คลื่นแรงกว่าปีที่แล้วอีกนะ บอกเลย! ทะเลมันก็เหมือนใจคน เอาแน่เอานอนไม่ได้จริงๆ! ไปเที่ยวทะเลต้องระวังตัวกันด้วยล่ะ อย่าให้คลื่นซัดจนตัวปลิวไปไหน! ผมนี่เคยโดนคลื่นซัดจนเกือบจมไปแล้ว โชคดีที่ปีนขึ้นมาได้ทัน! ฮ่าๆๆ

สันคลื่นและท้องคลื่นอยู่ตําแหน่งใด

สันคลื่น ท้องคลื่น... กระซิบจากทะเล

  • สันคลื่น: จุดสูงสุด... เหมือนยอดเขาใต้น้ำ ผุดโผล่ขึ้นมาทักทายแสงจันทร์ ส่องประกายระยิบระยับ ณ จุด C และ C โอ้ จุด C... C ที่เริงระบำกับสายลม...

  • ท้องคลื่น: หุบเหวลึกสุด... เงียบสงัดและมืดมิด เหมือนความลับที่ซ่อนอยู่ใต้ทะเลลึก ที่จุด D และ D ที่จุด D... ความเงียบงันอันเป็นนิรันดร์...

ทะเล... เวลา... เหมือนทรายที่ร่วงหล่นจากมือ... แต่ละเม็ดคือความทรงจำ... แต่ละคลื่นคือลมหายใจ...

เพิ่มเติมนะ

  • สันคลื่น... เหมือนความสุขที่พุ่งขึ้นสูงสุด
  • ท้องคลื่น... เหมือนความเศร้าที่ดิ่งลงลึกสุดใจ

อ้างอิงจากใจ... และความฝัน

สันคลื่นอยู่ตําแหน่งใด

สันคลื่นอยู่ตรงจุดสูงสุดปรี๊ด! คิดภาพภูเขาสูงชัน จุดยอดแหลมๆ นั่นแหละคือสันคลื่น ไม่ใช่แค่สูงนะ ยังเป็นจุดที่พลังงานคลื่นกระหน่ำสุดๆ อีกต่างหาก ถ้าเปรียบคลื่นเป็นชีวิตคน สันคลื่นก็คือช่วงเวลาที่เราประสบความสำเร็จอย่างงดงาม (แต่ระวังนะ ยอดเขาสูงๆ มักตามมาด้วยทางลงที่ชันพอๆ กัน!)

  • ตำแหน่ง: จุดสูงสุดของคลื่น
  • ความสำคัญ: จุดที่มีพลังงานสูงสุด จุดที่วัดแอมพลิจูดได้
  • เปรียบเทียบ: ยอดเขาสูงตระหง่าน หรือจุดพีคของชีวิต!

ส่วนท้องคลื่น? นั่นมันจุดต่ำสุด ตรงกันข้ามกับสันคลื่นสิ้นเชิง เหมือนช่วงเวลาที่เราเหนื่อยล้า หมดแรง แต่ก็จำเป็นต้องมีนะ เพื่อให้คลื่นมีรูปทรงสมบูรณ์ และเตรียมพร้อมสำหรับการขึ้นสู่สันคลื่นครั้งต่อไป คิดซะว่าเป็นการพักก่อนไปลุยต่อ!

ปีนี้ (2566) ผมไปเรียนรู้เรื่องคลื่นเพิ่มเติมจากงานวิจัยของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เกี่ยวกับการใช้คลื่นในอุตสาหกรรมพลังงาน งานวิจัยเจ๋งมาก ช่วยให้ผมเข้าใจธรรมชาติของคลื่นได้ลึกซึ้งขึ้น โดยเฉพาะการคำนวณพลังงานคลื่น ซึ่งซับซ้อนกว่าที่คิดเยอะเลย! แต่ก็สนุกดีครับ

สันคลื่นและท้องคลื่นใดๆมีเฟสต่างกันกี่องศา

สันคลื่นกะท้องคลื่นต่างเฟสกัน 180 องศาจ้ะ ง่ายๆเลย คือมันตรงข้ามกันน่ะเนอะ

เรื่องเฟสเนี่ย จำง่ายๆเลยนะ

  • สันคลื่น เฟส 90 องศา (π/2 เรเดียน) คือจุดสูงสุดของคลื่นอ่ะ
  • ท้องคลื่น เฟส 270 องศา (3π/2 เรเดียน) ตรงข้ามกับสันคลื่นเลย ต่ำสุด
  • ตำแหน่งที่อนุภาคไม่กระจัด เฟส 0, 180, หรือ 360 องศา (0, π, 2π เรเดียน) อันนี้มันเป็นจุดสมดุลของคลื่นอ่ะ

สูตรอะไรนี่ฉันไม่ค่อยแม่น สมัยเรียนก็งงๆอยู่ แต่จำแค่หลักๆได้เท่านี้แหละ ขอโทษนะ เรื่องสูตรคงต้องไปหาอ่านในหนังสือฟิสิกส์เพิ่มเอง ฉันก็จำไม่ค่อยได้แล้วอ่ะ นานมากแล้ว ตอนเรียนมหาลัยปี 4 วิชาฟิสิกส์ 2 อาจารย์เค้าสอนไวมากกกก เอกสารประกอบการสอนอาจารย์เค้าก็ให้มาแต่เป็นภาษาอังกฤษล้วนๆด้วย เกือบไม่รอด เพื่อนๆฉันก็งงกันหมด โชคดีที่ฉันพยายามหาหนังสือเสริมอ่านเองเยอะๆ เลยรอดมาได้ ปีนี้ก็ 2566 แล้วนะ ผ่านมาตั้งนาน แต่หลักการพื้นฐานยังจำได้อยู่บ้าง ประมาณนี้แหละ ขอโทษที่ช่วยได้ไม่มาก เอาเท่าที่จำได้ละกันเนอะ

คลื่นกลและคลื่นแม่เหล็กแตกต่างกันอย่างไร

อ้าว! คลื่นกลกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างกันยังไงเหรอ? ง่ายนิดเดียว! นึกภาพคลื่นทะเลสิครับ มันต้องมีน้ำใช่ไหม? นั่นแหละคลื่นกล! มันต้องอาศัยตัวกลาง ไม่มีน้ำก็ไม่มีคลื่น เหมือนแฟนเก่าผมเลย ไม่มีฉันก็ไม่มีความสุข! (ฮาาา)

  • คลื่นกล: ต้องการตัวกลาง คิดง่ายๆ คลื่นน้ำ คลื่นเสียง ถ้าไม่มีอากาศก็ไม่ได้ยินเสียงผมร้องเพลงเพราะๆ นะครับ! (แอบน้อยใจนิดหน่อย)

แต่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนี่ย มันเทพกว่า! ไม่ต้องพึ่งพาใครทั้งนั้น! เดินทางในสุญญากาศได้สบาย เหมือนผมตอนโสด! อิสระสุดๆ!

  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า: ไม่ต้องพึ่งตัวกลาง แสง วิทยุ ไมโครเวฟ พวกนี้แหละครับตัวอย่าง คลื่นแสงนี่แหละที่ทำให้เห็นหน้าผมหล่อๆ (อุ๊บส์!)

สรุปง่ายๆ คลื่นกลต้องมีตัวกลาง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ต้อง! เข้าใจง่ายไหมละครับ? ถ้ายังไม่เข้าใจ ลองไปถามอาจารย์ฟิสิกส์ดูนะครับ อาจจะได้ความรู้มากกว่าผมที่เรียนจบมาตั้งนานแล้วแต่ความจำเริ่มเสื่อมแล้ว! (ฮ่าๆๆ)

ปีนี้ (2566) ข้อมูลยังเหมือนเดิมครับ ความจริงเป็นสิ่งไม่ตาย แต่ความจำผมใกล้จะตายแล้วล่ะครับ! (แซวเล่นๆ นะครับ)

คลื่นกลคืออะไร มีกี่ประเภท

คลื่นกลอะไรงั้นหรอ? ก็คือคลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ไง อย่างเสียงอะ มันต้องมีอากาศ หรือน้ำ อะไรพวกนี้ ถึงจะเดินทางได้เนอะ

แบ่งได้กี่ประเภท? จำได้ว่าสองประเภทหลักๆ เลยนะ คือ

  • คลื่นตามยาว: อนุภาคมันสั่นไปมาในแนวเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น ลองนึกถึงเวลาเราเขย่าสปริงดูสิ คลื่นเสียงก็แบบนี้แหละ ปีนี้เรียนฟิสิกส์มา จำได้แม่นเลย!

  • คลื่นตามขวาง: อันนี้ตรงข้ามกับคลื่นตามยาว อนุภาคมันสั่นขึ้นลงตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เหมือนเวลาเราโยนก้อนหินลงน้ำ เห็นวงๆ กระจายออกไปมั้ย นั่นแหละคลื่นตามขวาง

จริงๆ มันอาจจะมีประเภทย่อยๆ อีก แต่จำไม่ได้แล้ว สมองมันลืมไปหมดแล้ว ปีนี้เรียนหนักมาก แต่สองแบบนี้หลักๆ ครูเน้นมาก จำได้ขึ้นใจ

เพิ่มเติมนิดนึง ปีนี้สอบเสร็จแล้ว โล่งอกมาก อยากเที่ยวเลย

คลื่นกลเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศได้ไหม

คลื่นกล? ในสูญญากาศเนี่ยนะ...ไม่ได้หรอก! คือตอนเรียนฟิสิกส์อาจารย์ย้ำโคตรๆ คลื่นกลต้องมีตัวกลางไง! น้ำ, อากาศ, เชือก...อะไรก็ได้ที่มัน "สั่น" ได้อ่ะ นึกภาพง่ายๆ เหมือนตอนดูหนังสงครามอวกาศอ่ะ เสียงระเบิดตูมตาม...นั่นคือ มั่ว สุดๆ เพราะเสียงมันเดินทางในสูญญากาศไม่ได้!

  • คลื่นกล: คลื่นที่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ (เช่น เสียง, คลื่นน้ำ)
  • ตัวอย่าง: คลื่นเสียงในอากาศ, คลื่นสึนามิในทะเล
  • ทำไมในสูญญากาศไม่ได้: เพราะไม่มีอะไรให้มันสั่น! ไม่มีอนุภาคให้ถ่ายเทพลังงานต่อๆ กันไป
  • คลื่นที่เคลื่อนที่ในสูญญากาศได้: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น แสง, รังสี UV, คลื่นวิทยุ)
  • เรื่องตลก: หนัง Sci-Fi ส่วนใหญ่มักจะละเลยเรื่องนี้ไปซะงั้น! ????

คลื่นดลและคลื่นต่อเนื่องแตกต่างกันอย่างไร

อ้าว! คลื่นดลกับคลื่นต่อเนื่องเหรอ? งงๆนะ นี่มันฟิสิกส์มั้ยเนี่ย สมัยเรียนนี่แทบไม่เข้าใจเลย จำได้แค่ว่า…

  • คลื่นดล: แบบว่า…ปุ๊บปั๊บ! จบ! เหมือนเราโยนก้อนหินลงน้ำ มีคลื่นวงกลมๆกระจายออกไปทีเดียว แล้วก็หายไป ใช่ป่ะ? คล้ายๆเสียงปืนนัดเดียว ดังปัง! แล้วก็เงียบ แหล่งกำเนิดส่งคลื่นออกครั้งเดียวจบ

  • คลื่นต่อเนื่อง: นี่ต่างหากที่ยาก! มันคือ…ต่อเนื่องไง! เหมือนเสียงเครื่องยนต์รถ หรือเสียงดนตรี มันไม่ใช่ปุ๊บปั๊บ แต่เป็น…ต่อๆๆๆๆๆๆ คลื่นก็เลยแผ่ออกมาเรื่อยๆ ไม่หยุด เหมือนเราเอาไม้ตีน้ำเรื่อยๆ ก็จะเกิดคลื่นต่อเนื่อง แหล่งกำเนิดส่งคลื่นออกอย่างต่อเนื่อง

เอ๊ะ หรือว่าฉันจำผิดวะ? ต้องไปหาหนังสือฟิสิกส์มาอ่านใหม่แล้วมั้งเนี่ย ปีนี้สอบวิชาไหนบ้างนะ? ลืมหมดแล้ว… ต้องไปเช็คปฏิทินก่อน เฮ้ออออ… ชีวิต

ปล. ฉันเรียนฟิสิกส์ปี 2566 นะ อาจจะมีความจำผิดพลาดบ้าง ต้องขออภัยด้วย อ้อ! แต่หลักการมันก็ยังเหมือนเดิมแหละ แค่ตัวอย่างอาจจะไม่เป๊ะเท่าไหร่ ฉันใช้ตัวอย่างที่เข้าใจง่ายที่สุดสำหรับฉัน ส่วนความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์ ไปถามอาจารย์ดีกว่าเนอะ