คลื่นกล

การเกิดคลื่น
คลื่น ( Wave ) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการรบกวนตัวกลางหรือแหล่งกำเนิดคลื่น พลังงานจากการรบกวนจะถูกถ่ายโอนผ่านอนุภาคของตัวกลาง พลังงานจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่น ทำให้เรามองเห็นคลื่นเคลื่อนที่ออกไป โดยที่อนุภาคของตัวกลางไม่ได้เคลื่อนที่ไปกับคลื่น เช่น
- โยนก้อนหินลงในน้ำ เป็นการรบกวนผิวน้ำ ทำให้เกิดคลื่นผิวน้ำ
- การสะบัดเชือก เป็นการรบกวนเส้นเชือก ทำให้เกิดคลื่นบนเส้นเชือก
- การอัดสปริง เป็นการรบกวนลวดสปริง ทำให้เกิดคลื่นบนลวดสปริง

การจำแนกประเภทของคลื่น
1. การจำแนกคลื่นตามการใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่
1.1 คลื่นกล ( Mechanical wave ) เป็นคลื่นที่อาศัยตัวกลางในการถ่ายเทพลังงาน เช่น คลื่นผิวน้ำ คลื่นเสียง คลื่นในลวดสปริง และคลื่นในเส้นเชือก เป็นต้น คลื่นกลสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางได้ทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ถ้าไม่มีตัวกลางคลื่นกลจะไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านไปได้
1.2 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( Electromagnetic wave ) เป็นคลื่นที่ไม่อาศัยตัวกลางในการถ่ายเทพลังงาน คลื่นชนิดนี้จะเคลื่อนที่หรือแผ่ผ่านสุญญากาศไปได้ เช่น คลื่นแสง คลื่นความร้อน และคลื่นวิทยุ เป็นต้น

2. การจำแนกคลื่นตามทิศทางการสั่นของอนุภาคตัวกลางกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น
2.1 คลื่นตามขวาง ( Transverse wave ) คือ คลื่นที่ทำให้อนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่ไป-มาในแนวตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นแสง คลื่นในเส้นเชือก และคลื่นผิวน้ำ เป็นต้น
2.2 คลื่นตามยาว ( Longitudinal wave ) คือ คลื่นที่ทำให้อนุภาคตัวกลางเคลื่อนที่ไป-มาในแนวเดียวกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น คลื่นเสียง และคลื่นที่เกิดการอัดและขยายตัวในลวดสปริงในลวดสปริง เป็นต้น


ลักษณะของคลื่น
ลักษณะของคลื่นแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ
1. คลื่นดล ( Pulse wave ) คือ คลื่นที่เกิดจากการสั่นของแหล่งกำเนิดในเวลาช่วงสั้นๆ โดยจะเกิดการรบกวนหรือการเปลี่ยนแปลงในอนุภาคของตัวกลางเพียงครั้งเดียวแล้วไม่เกิดขึ้นอีก ได้แก่ คลื่นในน้ำที่เกิดจากการโยนก้อนหินลงไปในน้ำเพียงครั้งเดียว หรือเมื่อสะบัดเชือกเพียงครั้งเดียว เป็นต้น คลื่นดลมี 2 ลักษณะ คือ
1.1 คลื่นดลวงกลม เกิดจากตัวกำเนิดคลื่นที่มีขนาดเล็ก เช่น ปลายนิ้วมือ ปลายดินสอก้อนหิน เป็นต้น
1.2 คลื่นดลเส้นตรง เกิดจากตัวกำเนิดคลื่นที่มีความยาว เช่นไม้บรรทัด เป็นต้น
2. คลื่นต่อเนื่อง ( Continuous wave ) คือ คลื่นที่เกิดจากการรบกวนเป็นจังหวะหลายๆ ครั้งต่อเนื่องกัน ทำให้เกิดคลื่นเคลื่อนที่ออกไปอย่างต่อเนื่อง เช่น คลื่นที่เกิดจากการกระตุกเชือกต่อเนื่องกัน เป็นต้น คลื่นต่อเนื่องมี 2 ลักษณะ คือ
2.1 คลื่นต่อเนื่องวงกลม เกิดเช่นเดียวกับคลื่นดลวงกลม แต่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ
2.2คลื่นต่อเนื่องเส้นตรง เกิดเช่นเดียวกับคลื่นดลเส้นตรง แต่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ