คลื่น | สรุปพื้นฐาน A-Level ฟิสิกส์🚀

ถ้าจะทำข้อสอบเรื่อง “คลื่น” ให้ไว สิ่งที่ช่วยมากคือแยกให้ชัดว่าโจทย์ให้ “กราฟอะไร” และให้ค่ามาใน “หน่วยอะไร” เพราะส่วนใหญ่ผิดกันที่อ่านกราฟคลื่นผิดช่อง หรือแปลงหน่วยไม่ทัน 1) ส่วนประกอบของคลื่น (จำภาพให้ติดตา) - สันคลื่น / ท้องคลื่น: จุดสูงสุด-ต่ำสุดของรูปคลื่น - แอมพลิจูด (A): ระยะจาก “แนวสมดุล” ถึงสันคลื่น (หรือถึงท้องคลื่น) ไม่ใช่ระยะสันถึงท้องนะ (สันถึงท้อง = 2A) - ความยาวคลื่น (λ): ระยะทางแนวนอนระหว่างจุดที่ “เฟสตรงกัน” เช่น สันถึงสันถัดไป หรือท้องถึงท้องถัดไป ทริค: ถ้ากราฟเป็นรูปคลื่นแล้วให้หาว่า 1 ลูกคลื่นเต็ม ๆ เริ่มที่จุดเดิมและกลับมาจุดเดิมอีกครั้ง (เฟสตรงกัน) นั่นแหละคือ 1λ 2) คาบ (T) กับ ความถี่ (f) คืออะไร - คาบ (T) = เวลาที่ใช้สั่นครบ 1 รอบ หน่วยเป็นวินาที (s) - ความถี่ (f) = จำนวนรอบต่อ 1 วินาที หน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz = s⁻¹) ความสัมพันธ์สำคัญ: f = 1/T และ T = 1/f ตัวอย่างที่เจอบ่อย: ถ้าโจทย์บอก “สั่น 50 ครั้งใน 10 s” ⇒ f = 50/10 = 5 Hz ⇒ T = 1/5 = 0.2 s 3) สูตรอัตราเร็วคลื่น และ v=fλ คืออะไร มี 2 มุมมองที่ใช้บ่อย - v = s/t (ระยะทาง/เวลา) ใช้เมื่อโจทย์ให้คลื่นเดินทางไปกี่เมตรในกี่วินาที - v = fλ ใช้เมื่อให้ความถี่กับความยาวคลื่น (หรือให้ T แทน f) จำคู่แปลงไว้: ถ้าให้คาบมา ให้แทน f ด้วย 1/T ⇒ v = (1/T)λ = λ/T เช็กหน่วยเร็ว ๆ: λ เป็นเมตร (m), f เป็น Hz ⇒ v ออกมาเป็น m/s 4) อ่านกราฟคลื่นให้ถูก (กราฟมี 2 แบบ) - กราฟการกระจัด-ระยะทาง (y-x): แกน x เป็น “ตำแหน่ง” ใช้หา λ จากระยะระหว่างสัน-สัน ส่วน A ดูจากแกนตั้ง - กราฟการกระจัด-เวลา (y-t): แกน t เป็น “เวลา” ใช้หา T จากเวลาระหว่างสัน-สัน (ที่ตำแหน่งเดิม) แล้วค่อยหา f=1/T หลายคนพลาดเพราะเห็นคลื่นเหมือนกัน เลยดึงค่า λ ไปใช้ทั้งที่จริง ๆ กราฟนั้นเป็น y-t 5) การรวมกันของคลื่น (ซูเปอร์โพสิชัน) ที่ควรรู้ก่อนเข้าห้องสอบ แนวคิดสั้น ๆ: การกระจัดรวม = การกระจัดของคลื่นแต่ละลูก “บวกกันตามเครื่องหมาย” - สันเจอสัน ⇒ แอมพลิจูดรวมมากขึ้น (เสริมกัน) - สันเจอท้อง ⇒ หักล้างกัน (ถ้าเท่ากันพอดีอาจเป็นศูนย์) ทริคทำรูป: วาดแนวสมดุลก่อน แล้วบวกค่าการกระจัดทีละจุด จะไม่งง สรุปจำเป็น: A วัดจากแนวสมดุล, λ วัดระยะเฟสตรงกัน, f=1/T, และอัตราเร็วคลื่นใช้ v=fλ (หรือ λ/T) เช็กหน่วยทุกครั้งก่อนตอบ จะช่วยลดพลาดได้เยอะมาก