จอแสดงผลการจำลองคลื่นในตัวกลาง (Wave Motion Canvas)
สเกลความยาว: 12.0 เมตร
อัตราเร็วคลื่น (v)
6.0 m/s
ความถี่คลื่น (f)
2.0 Hz
แอมพลิจูด (A)
1.0 m
ความยาวคลื่น (λ = v/f)
3.0 m
🔒 ควบคุมตัวแปรตามใบกิจกรรมการทดลอง:
📋 บันทึกข้อมูลการทดลอง (Data Collection Table)
ปรับค่าตัวแปรตามคำแนะนำของครูผู้สอน แล้วกดบันทึกค่าเพื่อนำไปตอบในใบกิจกรรมกลุ่ม
| ครั้งที่ | ชุดการทดลอง | v (m/s) | f (Hz) | λ (m) | v ÷ f |
|---|---|---|---|---|---|
| ยังไม่มีข้อมูล — ปรับตัวแปรแล้วกด "➕ บันทึกค่าปัจจุบันลงตาราง" | |||||
💡 ข้อสังเกตเชิงประจักษ์ (Empirical Evidence):
• ตอนที่ 1 (คง v): เมื่อความถี่ f เพิ่มขึ้น → ความยาวคลื่น λ จะสั้นลง (f กับ λ แปรผกผันกันตาม λ ∝ 1/f)
• ตอนที่ 2 (คง f): เมื่ออัตราเร็ว v เพิ่มขึ้น → ความยาวคลื่น λ จะยาวขึ้น (v กับ λ แปรผันตรงกันตาม λ ∝ v)
• ตอนที่ 1 (คง v): เมื่อความถี่ f เพิ่มขึ้น → ความยาวคลื่น λ จะสั้นลง (f กับ λ แปรผกผันกันตาม λ ∝ 1/f)
• ตอนที่ 2 (คง f): เมื่ออัตราเร็ว v เพิ่มขึ้น → ความยาวคลื่น λ จะยาวขึ้น (v กับ λ แปรผันตรงกันตาม λ ∝ v)
📐 เครื่องมือวัดละเอียด (Digital Calipers)
คลิกลากหมุดวัด [จุด A] และ [จุด B] บน Canvas ไปวางทาบที่สันคลื่น 2 ยอดที่อยู่ติดกัน เพื่ออ่านค่าระยะทางจริงจากภาพ
📍 พิกัดและระยะห่างที่วัดได้จริง:
ตำแหน่งหมุด A:
2.00 m
ตำแหน่งหมุด B:
5.00 m
ระยะความยาวคลื่นที่วัดได้ (Δx = |B - A|):
3.00 เมตร
✓ ตรงกับค่าคำนวณตามสูตร λ = v/f (3.0 m)
🔬 การสังเกตการเคลื่อนที่ของตัวกลาง:
สังเกตจุดสีส้มบน Canvas: **อนุภาคตัวกลางสั่นขึ้น-ลงในแนวดิ่งเท่านั้น** ไม่ได้เคลื่อนที่ไปตามหน้าคลื่น คลื่นเป็นเพียงการส่งผ่านพลังงาน
สังเกตจุดสีส้มบน Canvas: **อนุภาคตัวกลางสั่นขึ้น-ลงในแนวดิ่งเท่านั้น** ไม่ได้เคลื่อนที่ไปตามหน้าคลื่น คลื่นเป็นเพียงการส่งผ่านพลังงาน
🔬 ประเด็นการทดลองและตรวจสอบ (Investigation Tasks)
ใช้ร่วมกับคำถามนำของครูผู้สอนเพื่อตรวจสอบการคาดคะเนและสร้างข้อสรุป
ประเด็นที่ 1: การเปลี่ยนความถี่ (คง v = 6 m/s)
ชุดที่ 1
หากคงอัตราเร็ว v = 6.0 m/s แล้วเพิ่มความถี่ f จาก 1.0 Hz → 2.0 Hz (เพิ่มขึ้น 2 เท่า) ความยาวคลื่น λ จะเป็นอย่างไร?
ประเด็นที่ 2: การเปลี่ยนอัตราเร็ว (คง f = 2 Hz)
ชุดที่ 2
หากเปลี่ยนตัวกลางทำให้อัตราเร็ว v เพิ่มจาก 4.0 m/s → 8.0 m/s โดยที่แหล่งกำเนิดสั่นด้วยความถี่เดิม (f = 2.0 Hz) ความยาวคลื่น λ จะเป็นอย่างไร?
ประเด็นที่ 3: สถานการณ์ประยุกต์และคำนวณ
ชุดที่ 3
คลื่นน้ำขบวนหนึ่งเคลื่อนที่ในถาดคลื่นด้วยอัตราเร็ว v = 12.0 m/s และความถี่ f = 3.0 Hz จงหาความยาวคลื่น λ