คลื่นกล คืออะไร แบ่งเป็นกี่ชนิด พร้อมส่วนประกอบที่ต้องรู้

คลื่นกล คืออะไร แบ่งเป็นกี่ชนิด พร้อมส่วนประกอบที่ต้องรู้

อีกเรื่องทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกพูดถึงอยู่บ่อยครั้งนั่นคือ “คลื่นกล” เป็นสิ่งที่เด็ก ๆ ทุกคนควรศึกษาข้อมูลเบื้องต้นเอาไว้ สามารถนำไปใช้ต่อยอดกับการเรียนของตนเองได้อย่างมีคุณภาพ ลองมาศึกษาข้อมูลกันอย่างละเอียดทั้งด้านความหมาย ชนิด และส่วนประกอบที่ต้องรู้ ยืนยันว่าไม่ใช่เรื่องยากแน่นอน

คลื่นกล คืออะไร?

คลื่นกล (Mechanics Wave) คือ คลื่นที่ต้องมีตัวกลางสำหรับการเคลื่อนที่ อาทิ คลื่นผิวน้ำ คลื่นสปริง คลื่นเส้นเชือก โดยพลังงานจะเป็นสิ่งที่คลื่นนำไปพร้อมกับการเคลื่อนที่ ซึ่งพลังงานที่ผ่านตัวกลางมักมีปริมาณแตกต่างกัน เช่น พลังงานคลื่นในทะเลมีค่าสูงกว่าพลังงานคลื่นเสียงที่มนุษย์พูดออกไป เป็นต้น

คลื่น แบ่งได้กี่ชนิด?

ปกติแล้วคลื่นกลจะสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด โดยอาศัยหลักพิจารณาจากลักษณะการเคลื่อนตัวของอนุภาคกลางขณะที่คลื่นเคลื่อนผ่านพลังงาน ประกอบไปด้วย

• คลื่นตามยาว คลื่นที่มีอนุภาคตัวกลางสั่นตามแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง คลื่นสปริง
• คลื่นตามขวาง คลื่นที่มีอนุภาคตัวกลางสั่นตามแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือก

อย่างไรก็ตามหากมีการแบ่งตามรูปแบบของการทำให้เกิดคลื่น ยังสามารถแยกชนิดของคลื่นกลได้อีก 2 ชนิด ได้แก่

• คลื่นกล คือ ลักษณะของคลื่นที่เกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดแค่ครั้งเดียวจนเกิดคลื่นหนึ่งลูก อาจเป็นรูปแบบการกระจายออกมาจากแหล่งกำเนิดดังกล่าวโดยตรง เช่น การโยนก้อนหินลงในน้ำ
• คลื่นต่อเนื่อง คือ ลักษณะของคลื่นที่เกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดหลายครั้งติดต่อกันจนเกิดเป็นคลื่นหลาย ๆ ลูกแบบต่อเนื่อง ซึ่งระดับความถี่จะเป็นไปตามการถูกรบกวนของแหล่งกำเนิด เช่น คลื่นน้ำจากการใช้มอเตอร์

ส่วนประกอบของคลื่น มีอะไรบ้าง?

1. ความยาวคลื่น

ระยะน้อยที่สุดระหว่าง 2 จุด โดยจุดบนคลื่นหากมีการเคลื่อนที่ลักษณะแบบเดียวกันทั้งหมด แทนด้วยสัญลักษณ์ λ แทนความยาวคลื่น มีหน่วยเป็นเมตร

2. ความถี่ของคลื่น

จำนวนของคลื่นที่เคลื่อนตัวผ่านจุดใดจุดหนึ่งต่อ 1 หน่วยเวลา หรืออาจเป็นจำนวนรอบที่ตัวกลาง (แหล่งกำเนิดคลื่น) สั่นใน 1 หน่วยเวลา แทนด้วยสัญลักษณ์ f มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) หรือ รอบต่อวินาที 

3. คาบของคลื่น 

ช่วงเวลาที่คลื่นสามารถเคลื่อนที่ได้ 1 ความยาวคลื่น หรือเวลาของแหล่งกำเนิดคลื่น หรือตัวกลางที่คลื่นได้เคลื่อนผ่านครบ 1 รอบ แทนด้วยสัญลักษณ์ T มีหน่วยเป็นวินาที

4. แอมพลิจูด

ขนาดอนุภาคตัวกลางที่มีการกระจัดสูงสุดซึ่งเคลื่อนผ่านตำแหน่งสมดุลเดิม แทนด้วยสัญลักษณ์ A มีหน่วยเป็นเมตร

5. อัตราเร็วคลื่น

ระยะทางที่คลื่นสามารถเคลื่อนที่ได้ต่อ 1 หน่วยเวลา แทนด้วยสัญลักษณ์ v มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที

นี่คือเรื่องของคลื่นกลที่เด็ก ๆ ควรศึกษาเอาไว้เบื้องต้น ส่วนใครที่วางแผนสอบเข้าค่าย สอวน. คอร์สเคมี สอวน. กับครูปีโป้ ยินดีเป็นตัวช่วยเพื่อสร้างความเข้าใจอย่างถูกต้อง สอนสนุก เนื้อหาเข้าใจง่าย เพิ่มโอกาสให้ทำตามเป้าหมายที่วางไว้อย่างแน่นอน