โดย ครูปรีณาพรรณ พิมพ์พิศาล
การถ่ายโอนพลังงานของคลื่นกล 3/21
รูปที่ 2-5 ภาพเคลื่อนไหวการเคลื่อนที่ของขวดบนผิวน้ำ
โดยทั่วไปคนส่วนใหญ่จะคุ้นเคยกับการเห็นผิวน้ำเคลื่อนที่ขึ้นลง แต่เมื่อพิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น
อาจดูจากการเคลื่อนที่ของขวดน้ำดังรูปที่ 2-5 จะพบว่าในขณะที่ขวดน้ำเคลื่อนที่ขึ้นลง ขวดน้ำ
จะมีการเคลื่อนที่ไปและกลับในแนวราบด้วย นั่นคือ อนุภาคน้ำจะเคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ใกล้เคียง
กับรูปวงกลม ดังนั้น คลื่นน้ำจึงเป็นการรวมกันของคลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว
(ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อชนิดของคลื่น) อย่างไรก็ดี เนื่องจากส่วนของคลื่นตามขวางในคลื่นน้ำ
สังเกตได้ง่ายในบทเรียนนี้จึงให้ คลื่นน้ำเป็นคลื่นตามขวาง
จากรูปที่ 2-5 เมื่อนำมาวาดเป็นภาพนิ่งจะได้แบบจำลองดังรูปที่ 2-6
การเคลื่อนที่ขึ้นลงของวัตถุที่ลอยน้ำเมื่อมี
คลื่นน้ำผ่าน (ที่มา: สสวท., 2556, หน้า 4)
คลื่นน้ำจริง ๆ แล้วเป็นคลื่นผสม
ระหว่างคลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว
แต่ในบทเรียนนี้ให้
คลื่นน้ำเป็นคลื่นตามขวาง
สังเกตได้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นเป็นคลื่น
ที่เคลื่อนที่ ซึ่งเป็นผลของการรบกวน
ที่ได้จากการถ่ายโอนพลังงาน
จากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง
โดยการรบกวนนี้อาจมีตัวกลางหรือไม่ก็ได้
(คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ต้องอาศัยตัวกลาง
ในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นแสง)
ในกรณีที่มีตัวกลางเมื่อแหล่งกำเนิดคลื่น
มีการสั่นก็จะถ่ายโอนพลังงานให้กับตัวกลาง
ที่อยู่นิ่ง ถ้าตัวกลางนี้มีสมบัติยืดหยุ่นและ
ไม่ดูดกลืนพลังงานหรือไม่แปลงพลังงาน
ไปเป็นพลังงานอื่น อนุภาคของตัวกลางนั้น
ก็จะมีการสั่นรับแล้วถ่ายโอนพลังงานให้กับ
อนุภาคข้างเคียงจำนวนมากต่อเนื่องกันไป
ทำให้เกิดคลื่นเคลื่อนที่ออกไปโดยอนุภาค
ของตัวกลางจะสั่นหรือเคลื่อนที่กลับไปกลับมา
ณ ตำแหน่งหนึ่ง ๆ เท่านั้น
ทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น
รูปที่ 2-6
