การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย-1024x724.jpg"> สรุปเนื้อหา การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย คืออะไรการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย หรือ Simple Harmonic Motion : SHM คือ การเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำทางเดิมโดยผ่านตำแหน่งสมดุล และมีคาบของการเคลื่อนที่คงตัว เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุติดปลายสปริง การสั่นของสายเครื่องดนตรี การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา Show
 ปริมาณที่ต้องรู้ สำหรับเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย
ตัวอย่างข้อสอบเรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย1. จงคำนวณหาความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) ณ ตำแหน่งซึ่งนาฬิกาลูกตุ้มยาว 150.3 cm แกว่งครบ 100 รอบในเวลา 246.7 s ก. g = 9.75 m/s2 2. แขวนมวล 30 กรัม ติดกับปลายสปริงเบาที่มีค่านิจสปริง (k) = 100 N/m เมื่อดึงมวลออกมาให้ห่างจาก สมดุล 20 cm แล้วปล่อยให้แกว่งแบบฮาร์โมนิก จงหา ความถี่เชิงมุมของการสั่น ก. 0.57 rad/s 3. อนุภาคมวล 0.1 กรัม เคลื่อนที่แบบ SHM ด้วยความถี่ 50 Hz และมีแอมพลิจูด 0.01 m โดยมีเฟสเริ่มต้นเป็นศูนย์ มีสมการการเคลื่อนที่ดังนี้ =sin() จงหา
4. ลูกตุ้มนาฬิกากำลังแกว่งกลับไปกลับมาแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ที่ตำแหน่งสูงสุดของการแกว่งลูกตุ้มนาฬิกามีสภาพการเคลื่อนที่อย่างไร ก. ความเร็วสูงสุด ความเร่งสูงสุด 5. สปริงยาว 10 เซนติเมตร ถูกแขวนไว้ในแนวดิ่ง นำมวลก้อนหนึ่งมาถ่วงที่ปลายด้านล่างทำให้สปริงยาวขึ้นอีก 1 เซนติเมตร หลังจากนั้นดึงมวลก้อนดังกล่าวลงมาอีก 3 เซนติเมตรแล้วปล่อยมือ แอมพลิจูดของการสั่นมีค่าเท่าใด ก. 1 เซนติเมตร
ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้างการเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกฎนิวตัน, การเคลื่อนที่แนวตรง, การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ, โมเมนตัม, งานและพลังงาน, การหมุน, แรงและกฏการเคลื่อนที่, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, คลื่นแสง, ของไหล, ความร้อน, ของแข็งและของไหล, ไฟฟ้าสถิต, ไฟฟ้ากระแสตรง, สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน
คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัวเป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้ การกระจัดของวัตถุซึ่งมีการเคลื่อนที่แบบนี้จะวัดจากตำแหน่งเดิมของวัตถุ เมื่อไม่ถูกแรงภายนอกใดๆ มากระทำ เรียกตำแหน่งนี้ว่า แนวสมดุลตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบนี้ได้แก่ เช่น การสั่นของสายไวโอลินเมื่อถูกสี
ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบ SHM 1. แอมพลิจูด (A) การกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่วัดจากจุดสมดุลไปยังจุดปลาย มีค่าคงที่เสมอ หรือบางครั้งเรียกว่า ช่วงกว้าง 2. คาบ (T) ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ มีหน่วยเป็ นวินาที ต่อรอบหรือวินาที 3. ความถี่ (f) จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือเฮิรตซ์ (Hz) 4. ณ ตำแหน่งปลาย x , F, a มีค่ามากที่สุด แต่ v = 0 5. สมการการเคลื่อนที่แบบซิมเปิ้ลฮาร์มอนิก
ลักษณะสำคัญ การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกจะมีความเร่งแปรผันตรง กับการ กระจัด แต่มีทิศตรงกันข้าม โดยทิศของความเร่งจะเป็นทิศเดียวกับเเรง และแรงจะต้องเป็นแรงเข้าหา จุดสมดุลในณะที่การกระจัดมีทิศออกไปจากจุดสมดุล ดังสัมการ
สมการการเคลื่อนที่แบบ SHM รูปทั่วไป เมื่อ A คือแอมพลิจูด การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ตัวอย่าง การสั่นสะเทือนของใบลำโพงเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ดังรูป ถ้าวัดความถี่สูงสุด f = 1.0 kHz และแอมพลิจูด A = 2.0 x10-4 m จงหาความเร่งสูงสุดของใบลำโพง เฉลย แผ่นไดอะแกรมของลำโพงให้ความถี่ของเสียง 1.0 kHz ตัวอย่าง สัญญาณทางไฟฟ้าของหัวเข็มเกิดจากการสั่นสะเทือนกลับไปมาของหัวเข็ม ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ปริมาณใดบ้างที่มีค่าคงที่ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย1) การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับมวลของวัตถุจะมีค่าคงที่เสมอ 2) การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย วัตถุจะมีความเร็วสูงสุด ขณะที่วัตถุได้รับแรงมากที่สุด
SHM ค่าอะไรคงที่การเคลื่อนที่ใดๆ ซึ่งเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ ้าทางเดิม โดยผ่านตาแหน่งสมดุลและคาบของการ เคลื่อนที่คงตัว เรียกว่า การเคลื่อนแบบพีริออดิก ( periodic motion ) หรือ เรียกว่า การเคลื่อนที่ แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบพีริออดิกอย่างหนึ่งที่มีค่าความถี่คงที่แน่นอนค่าเดียว เรียกย่อๆว่า SHM ( Simple Harmonic ...
แอมพลิจูด ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่าย คืออะไรแอมพลิจูด (Amplitude) คือ การกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่วัดจากจุดสมดุลไปยังจุดปลาย หรือบางครั้งเรียกว่า ช่วงกว้างของคลื่น คาบ (Period) คือ ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ นับจากจุดปลายด้านหนึ่งไปยังจุดปลายอีกด้านหนึ่ง แล้วเคลื่อนที่กลับมายังจุดปลายเดิม โดยมีหน่วยเป็น วินาที / รอบ หรือ วินาที
สมการการเคลื่อนที่แบบ SHM มีรูปแบบอย่างไรการเคลื่อนที่แบบ SHM เป็นรูปแบบหนึ่งของ periodic motion โดย มีเงื่อนไขคือ ‣ แรง (แรงคืนตัว) แปรผันตรงกับการกระจัดจากจุดสมดุล ‣ แรงมีทิศทางเข้าหาจุดสมดุล (equilibrium position) เสมอ ‣ แรงมีเครื่องหมายตรงกันข้ามกับการกระจัดเสมอ กฎของฮุค F = -kx.
|
การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายปริมาณใดมีค่าคงที่
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.apacode Inc.
