ตัวอย่างโจทย์พร้อมเฉลย

ตัวอย่างโจทย์

1. ปริมาณใดบนคลื่นที่ใช้บอกค่าพลังงานในคลื่น
ก. ความยาวคลื่น
ข. อัตราเร็ว
ค. ความถี่
ง. แอมพลิจูด

2. พิจารณาคลื่นทั้ง 3 ชนิด ได้แก่ คลื่นในเส้นเชือกที่เกิดจากการสะบัดปลายเชือกขึ้นลง คลื่นผิวน้ำที่เกิดจากวัตถุกระทบผิวน้ำและคลื่นเสียงในน้ำ ข้อใดผิด
ก. คลื่นทั้ง 3 ชนิดเป็นคลื่นกล
ข. คลื่นทั้ง 3 ชนิดเป็นคลื่นตามยาว
ค. คลื่นทั้ง 3 ชนิดเป็นการถ่ายโอนตามยาว
ง. คลื่นทั้ง 3 ชนิดจะสะท้อนเมื่อผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน

3. ในการเคลื่อนที่แบบคลื่น
ก. พลังงานถ่ายทอดไปพร้อมกับการเคลื่อนที่ของคลื่น
ข. พลังงานถ่ายทอดหลังจากการเคลื่อนที่ของคลื่นผ่านไปแล้ว
ค. พลังงานจะถ่ายทอดไปก่อนที่คลื่นจะเคลื่อนที่มาถึง
ง. พลังงานจากคลื่นจะถ่ายเทให้อนุภาค และอนุภาคจะเคลื่อนที่ไปยังปลายเชือก

4. จากการทดลองคลื่นผิวน้ำในถาดคลื่น ถ้าปรับกระแสไฟฟ้ามอเตอร์ให้ปุ่มกำเนิดคลื่นสั่นลดลงครึ่งหนึ่งของค่าเดิม ผลที่ได้จะเป็นไปตามข้อใด
ก. อัตราเร็วคลื่นจะมีค่าครึ่งหนึ่งของค่าเดิม
ข. ความยาวคลื่นจะมีค่าคงเดิม
ค. อัตราเร็วจะมีค่าเป็น 2 เท่าของคลื่นเดิม
ง. ความยาวคลื่นเป็น 2 เท่าของคลื่นเดิม

5. ผูกปลายเชือกข้างหนึ่งกับจุดตรึงแน่น แล้วสะบัดปลายเชือกอีกข้างหนึ่งในแนวตั้งฉากกับความยาวคลื่นให้เกิดเป็นคลื่นรูปไซน์ จากการเปรียบเที่ยบการเคลื่อนที่ ข้อใดไม่เป็นจริง
ก. ความถี่ในการสั่นของอนุภาคตัวกลางเท่ากับความถี่ของคลื่น
ข. แอมพลิจูดในการสั่นของอนุภาคตัวกลางเท่ากับแอมพลิจูดของคลื่น
ค. ความเร็วในการสั่นของอนุภาคตัวกลางเท่ากับความเร็วของคลื่น
ง. ช่วงเวลาที่อนุภาคสั่น 1 รอบเท่ากับเวลาที่คลื่นเคลื่อนที่ไปได้ 1 ความยาวคลื่น

6.

   ในการสังเกตของนักเรียนกลุ่มหนึ่งพบว่า เมื่อทำให้เกิดคลื่นวงกลมขึ้นมาในถาดคลื่น รัศมีของคลื่นดลวงกลมขึ้นในถาดคลื่น รัศมีของคลื่นดลวงกลมที่เวลาต่างๆ เป็นไปตามกราฟด้านบน ถ้านักเรียนกลุ่มนี้ทำให้เกิดคลื่นต่อเนื่องในถาดคลื่นด้วยความถี่ 10 Hz ยอดคลื่น 2 ยอดที่อยู่ใกล้กันมากที่สุดจะอยู่ห่างกันกี่เซนติเมตร?

ก. 0.5 cm

ข. 2.0 cm

ค. 2.5 cm

ง. 5.0 cm

7. แหล่งกำเนิดคลื่นปล่อยคลื่นที่มีความยาวคลื่น 0.05 m วัดอัตราเร็วได้ 40 m/s เป็นเวลา 0.08 s ได้คลื่นทั้งหมดกี่ลูกคลื่น
ก. 320
ข. 640
ค, 800
ง, 1,200

8. ข้อใดบ้างที่หมายถึงความเร็วคลื่น
    1. อัตราการส่งพลังงานคลื่นในตัวกลาง
    2. อัตราการกระจัดเฟสคงที่ของคลื่นในตัวกลาง
    3. ผลคูณของความถี่และความยาวคลื่น
ก. ข้อ 1 และ 2
ข. ข้อ 1 และ 3
ค. ข้อ 2 และ 3
ง. ถูกทุกข้อ

เฉลยโจทย์

1. คำตอบ: ง.

เหตุผล: พลังงานของคลื่นจะแปรผันตรงกับแอมพลิจูด

2. คำตอบ: ข.

เหตุผล: คลื่นในเส้นเชือกและคลื่นผิวน้ำเป็นคลื่นตามขวาง

3. คำตอบ: ก.
เหตุผล: มวลของเชือกไม่ได้เคลื่อนที่ไปตามกับเชือก แต่จะสั่นในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการตั้งฉากของคลื่น

4. คำตอบ: ง.
เหตุผล:

5. คำตอบ: ค.

เหตุผล: ขณะที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางความเร็วของคลื่นเป็นความเร็วโดยรวม ซึ่งมีค่าคงที่ ส่วนตัวกลางจะมีการสั่นแบบ Simple Harmonic แต่ละอนุภาคจะมีความเร็วต่างๆกัน

6. คำตอบ: ก.

เหตุผล: 

7. คำตอบ: ข.

เหตุผล:

8. คำตอบ: ข้อ 3

เหตุผล: 

- ข้อ ก ผิด เพราะ อัตราส่งผ่านพลังงานคลื่นในตัวกลาง คือ กำลังของคลื่น

- ข้อ ข ถูก เพราะ อัตราการกระจัดของเฟสคงที่ของคลื่นในตัวกลาง คือ ความเร็วของคลื่น

- ข้อ ค ถูก เพราะ ผลคูณของความถี่และความยาวคลื่น คือ ความเร็ว