ในฟิสิกส์ ม.5 เนื้อหาเกี่ยวกับคลื่น นักเรียนจะต้องเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็ว ความถี่ และความยาวคลื่นของคลื่น
อัตราเร็ว คือ ความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่น หน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s)
ความถี่ คือ จำนวนรอบที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านจุดหนึ่งได้ใน 1 วินาที หน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz)
ความยาวคลื่น คือ ระยะทางระหว่างจุดยอดของคลื่นสองจุดที่อยู่ติดกัน หน่วยเป็นเมตร (m)
ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็ว ความถี่ และความยาวคลื่นของคลื่น คือ
1 | v = f * λ |
โดยที่
- v คือ อัตราเร็วของคลื่น (m/s)
- f คือ ความถี่ของคลื่น (Hz)
- λ คือ ความยาวคลื่นของคลื่น (m)
ตัวอย่าง
คลื่นเสียงที่มีความถี่ 200 Hz เดินทางผ่านอากาศที่มีความเร็ว 343 m/s ความยาวคลื่นของคลื่นเสียงจะเท่ากับ
1 | λ = v / f |
สรุป
อัตราเร็วของคลื่นแปรผันตรงกับความถี่ของคลื่นและความยาวคลื่นของคลื่น กล่าวคือ เมื่อความถี่ของคลื่นเพิ่มขึ้น อัตราเร็วของคลื่นก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน และเมื่อความยาวคลื่นของคลื่นเพิ่มขึ้น อัตราเร็วของคลื่นก็จะลดลงเช่นกัน