กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-18

เสียงและการสั่นพ้อง

Sound & Resonance

ทำไมท่อที่ยาวไม่เท่ากันจึงให้เสียงสูงต่ำต่างกัน?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 s

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ดูท่อและคลื่นนิ่ง (Standing wave) ที่เกิดขึ้นในท่อ สังเกตตำแหน่งที่อากาศสั่นมากที่สุด (ปฏิบัพ) และไม่สั่นเลย (บัพ) แล้วลองลากปลายท่อ

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ชนิดของตัวสั่นพ้อง (Resonator type)

ความถี่เสียง (Frequency)343Hz

แอมพลิจูด (Amplitude)1.0relative

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ความถี่ (Frequency)

343Hz

ความยาวคลื่น λ (Wavelength)

ความยาวที่เกิดการสั่นพ้อง (Resonant length)

0.5m

ลำดับการสั่นพ้อง (Harmonic)

ความแรงการสั่นพ้องสูงสุด (Peak normalized resonance strength)

1relative

สรุปผล ท่อเปิดสองปลาย: เสียง 343 Hz มีความยาวคลื่น 1.000 m จึงสั่นพ้องเมื่อยาว 0.500 m (โหมดที่ 1)

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

การกระจัดของคลื่นนิ่ง (Standing-wave displacement)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length) (81 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length) แสดง 12 จาก 81 แถว
ความยาวตัวสั่นพ้อง (Resonator length) (m)	ความแรงการสั่นพ้อง (Resonance strength)
0.3	0.0107
0.335	0.0157
0.375	0.027
0.41	0.0509
0.445	0.125
0.48	0.52
0.52	0.52
0.555	0.125
0.59	0.0509
0.625	0.027
0.665	0.0157
0.7	0.0107

แสดง 12 จาก 81 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: ทายว่าถ้าเพิ่มความถี่เป็น 2 เท่า ความยาวที่สั่นพ้องจะเปลี่ยนอย่างไร แล้วเทียบรูปแบบคลื่นนิ่งของท่อเปิดกับท่อปิด (Predict how the resonant length changes when frequency doubles, then compare open- and closed-tube harmonic patterns.)
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Baseline open tube f=343 Hz, v=343 m/s, harmonic=1 gives wavelength=1.00 m and resonant length=0.50 m at normalized resonance strength 1.
สมการที่ใช้Reference Equations: v = fλ
L = nλ/2 (open tube or fixed string)
L = (2n-1)λ/4 (closed tube)
R = 1/[1+4((L-Lr)/(Lr/Q))^2]

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Ideal one-dimensional standing-wave resonator with v=fλ and boundary-condition harmonics; resonance response uses a normalized Lorentzian teaching model.
ข้อสมมติAssumptions: Wave speed is uniform and frequency independent.
Open-tube ends are displacement antinodes; a closed end is a displacement node.
String ends are fixed nodes.
Resonance strength is the normalized curve peak at the solved resonant length, not a measurement at a student-selected trial length.
End correction, damping details and three-dimensional acoustic modes are omitted.
หน่วยUnits: time: s
ชนิดของตัวสั่นพ้อง (Resonator type): type index
ความถี่เสียง (Frequency): Hz
แอมพลิจูด (Amplitude): relative
อัตราเร็วคลื่น (Wave speed): m/s
wavelength: m
ลำดับการสั่นพ้อง (Harmonic): n
resonantLength: m
resonanceStrength: relative
ความคมของการสั่นพ้อง (Quality factor): Q
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Resonator type open tube, closed tube or string; frequency 100-1000 Hz; amplitude 0.2-2; wave speed 100-500 m/s; harmonic 1-6; Q 2-30.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form teaching model; baseline wavelength and resonant length within 1e-9 before display rounding.
กรณีทดสอบVerification Cases: Open tube f=343 Hz, v=343 m/s, n=1 gives λ=1 m and L=0.5 m.
Closed tube harmonic selection n=2 uses mode index 3 and L=3λ/4.
String n=3 uses L=3λ/2.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-18

เสียงและการสั่นพ้อง

Sound & Resonance

ทำไมท่อที่ยาวไม่เท่ากันจึงให้เสียงสูงต่ำต่างกัน?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

คลื่นนิ่งและการสั่นพ้องของเสียง (Standing Wave & Resonance)

พร้อมเปิดเสียง

v = fλ และ L = nλ/2

ท่อเปิดสองปลาย ยาว 0.5 m สั่นพ้องกับเสียง 343 Hz เพราะ L = nλ/2 — ลากปลายเพื่อเปลี่ยนความยาว

การกระจัดของอากาศ
ขอบเขตการสั่น
บัพ (N) ไม่สั่น
ปฏิบัพ (A) สั่นมากสุด
อนุภาคอากาศ

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองคลื่นนิ่ง 1 มิติในอุดมคติ (Standing Wave): ปลายเปิดของท่อเป็นปฏิบัพของการกระจัด ปลายปิดและปลายเชือกที่ตรึงเป็นบัพ ความยาวที่สั่นพ้องคือ L = nλ/2 (ท่อเปิดและเชือก) หรือ L = (2n−1)λ/4 (ท่อปิด) ไม่คิดการแก้ปลายท่อ (end correction) การหน่วง และผลของอุณหภูมิ

ภาพ: ความยาวท่อวาดตามสเกลบนไม้บรรทัด เส้นในท่อคือกราฟการกระจัดของอากาศ (อากาศสั่นไปมาตามแนวท่อ ดูจากอนุภาค) ภาพสั่นช้ากว่าเสียงจริงราว 343 เท่า การลากปลายท่อจะเปลี่ยนความถี่ให้พอดีกับความยาวใหม่ (L × f คงที่เมื่อความเร็วเสียงคงที่)

Teaching model: ideal one-dimensional standing waves. Real tubes have end correction, damping, temperature dependence and higher-dimensional modes.

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 s

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ชนิดของตัวสั่นพ้อง (Resonator type)

ความถี่เสียง (Frequency)343Hz

แอมพลิจูด (Amplitude)1.0relative

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ความถี่ (Frequency)

343Hz

ความยาวคลื่น λ (Wavelength)

ความยาวที่เกิดการสั่นพ้อง (Resonant length)

0.5m

ลำดับการสั่นพ้อง (Harmonic)

ความแรงการสั่นพ้องสูงสุด (Peak normalized resonance strength)

1relative

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

การกระจัดของคลื่นนิ่ง (Standing-wave displacement)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length) (81 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล ความแรงการสั่นพ้องกับความยาว (Resonance strength vs resonator length) แสดง 12 จาก 81 แถว
ความยาวตัวสั่นพ้อง (Resonator length) (m)	ความแรงการสั่นพ้อง (Resonance strength)
0.3	0.0107
0.335	0.0157
0.375	0.027
0.41	0.0509
0.445	0.125
0.48	0.52
0.52	0.52
0.555	0.125
0.59	0.0509
0.625	0.027
0.665	0.0157
0.7	0.0107

แสดง 12 จาก 81 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: ทายว่าถ้าเพิ่มความถี่เป็น 2 เท่า ความยาวที่สั่นพ้องจะเปลี่ยนอย่างไร แล้วเทียบรูปแบบคลื่นนิ่งของท่อเปิดกับท่อปิด (Predict how the resonant length changes when frequency doubles, then compare open- and closed-tube harmonic patterns.)
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Baseline open tube f=343 Hz, v=343 m/s, harmonic=1 gives wavelength=1.00 m and resonant length=0.50 m at normalized resonance strength 1.
สมการที่ใช้Reference Equations: v = fλ
L = nλ/2 (open tube or fixed string)
L = (2n-1)λ/4 (closed tube)
R = 1/[1+4((L-Lr)/(Lr/Q))^2]

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Ideal one-dimensional standing-wave resonator with v=fλ and boundary-condition harmonics; resonance response uses a normalized Lorentzian teaching model.
ข้อสมมติAssumptions: Wave speed is uniform and frequency independent.
Open-tube ends are displacement antinodes; a closed end is a displacement node.
String ends are fixed nodes.
Resonance strength is the normalized curve peak at the solved resonant length, not a measurement at a student-selected trial length.
End correction, damping details and three-dimensional acoustic modes are omitted.
หน่วยUnits: time: s
ชนิดของตัวสั่นพ้อง (Resonator type): type index
ความถี่เสียง (Frequency): Hz
แอมพลิจูด (Amplitude): relative
อัตราเร็วคลื่น (Wave speed): m/s
wavelength: m
ลำดับการสั่นพ้อง (Harmonic): n
resonantLength: m
resonanceStrength: relative
ความคมของการสั่นพ้อง (Quality factor): Q
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Resonator type open tube, closed tube or string; frequency 100-1000 Hz; amplitude 0.2-2; wave speed 100-500 m/s; harmonic 1-6; Q 2-30.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form teaching model; baseline wavelength and resonant length within 1e-9 before display rounding.
กรณีทดสอบVerification Cases: Open tube f=343 Hz, v=343 m/s, n=1 gives λ=1 m and L=0.5 m.
Closed tube harmonic selection n=2 uses mode index 3 and L=3λ/4.
String n=3 uses L=3λ/2.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

คลื่นนิ่งและการสั่นพ้องของเสียง (Standing Wave & Resonance)

พร้อมเปิดเสียง

v = fλ และ L = nλ/2

การกระจัดของอากาศ
ขอบเขตการสั่น
บัพ (N) ไม่สั่น
ปฏิบัพ (A) สั่นมากสุด
อนุภาคอากาศ

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

Teaching model: ideal one-dimensional standing waves. Real tubes have end correction, damping, temperature dependence and higher-dimensional modes.

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์