การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายปริมาณใดมีค่าคงที่

การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย-1024x724.jpg">

สรุปเนื้อหา การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย คืออะไร

การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย หรือ Simple Harmonic Motion : SHM คือ การเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำทางเดิมโดยผ่านตำแหน่งสมดุล และมีคาบของการเคลื่อนที่คงตัว เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุติดปลายสปริง การสั่นของสายเครื่องดนตรี การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา

การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย

ปริมาณที่ต้องรู้ สำหรับเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย

  • ความถี่ (f) คือ จำหน่วยรอบของการเคลื่อนที่ใน 1 วินาที หน่วยเป็น เฮิรตซ์
  • การขจัด คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปโดยนับจากจุดสมดุล
  • คาบ (T) คือ เวลาในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ หน่วยเป็นวินาที (s)
  • แอมพลิจูด คือ ระยะทางมากที่สุดที่วัตถุจะสามารถเคลื่อนที่ไปได้ โดยนับจากจุดสมดุลเช่นเดียวกัน อาจพิจารณาได้ว่า แอมพลิจูด คือ การขจัดที่มีปริมาณมากที่สุด

ตัวอย่างข้อสอบเรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย

1. จงคำนวณหาความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) ณ ตำแหน่งซึ่งนาฬิกาลูกตุ้มยาว 150.3 cm แกว่งครบ 100 รอบในเวลา 246.7 s

ก. g = 9.75 m/s2
ข. g = 9.81 m/s2
ค. g = 9.98 m/s2
ง. g = 10.2 m/s2

2. แขวนมวล 30 กรัม ติดกับปลายสปริงเบาที่มีค่านิจสปริง (k) = 100 N/m เมื่อดึงมวลออกมาให้ห่างจาก สมดุล 20 cm แล้วปล่อยให้แกว่งแบบฮาร์โมนิก จงหา ความถี่เชิงมุมของการสั่น

ก. 0.57 rad/s
ข. 1.82 rad/s
ค. 18.2 rad/s
ง. 57.7 rad/s

3. อนุภาคมวล 0.1 กรัม เคลื่อนที่แบบ SHM ด้วยความถี่ 50 Hz และมีแอมพลิจูด 0.01 m โดยมีเฟสเริ่มต้นเป็นศูนย์ มีสมการการเคลื่อนที่ดังนี้ =sin() จงหา

  • อัตราเร็วเชิงมุม
  • การกระจัดและความเร็วที่เวลา 0.01 วินาที
  • อัตราเร็วและอัตราเร่งที่ตำแหน่ง 0.5 cm จากสมดุล
  • อัตราเร็วและอัตราเร่งสูงสุด

4. ลูกตุ้มนาฬิกากำลังแกว่งกลับไปกลับมาแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ที่ตำแหน่งสูงสุดของการแกว่งลูกตุ้มนาฬิกามีสภาพการเคลื่อนที่อย่างไร

ก. ความเร็วสูงสุด ความเร่งสูงสุด
ข. ความเร็วต่ำสุด ความเร่งสูงสุด
ค. ความเร็วสูงสุด ความเร่งต่ำสุด
ง. ความเร็วต่ำสุด ความเร่งต่ำสุด

5. สปริงยาว 10 เซนติเมตร ถูกแขวนไว้ในแนวดิ่ง นำมวลก้อนหนึ่งมาถ่วงที่ปลายด้านล่างทำให้สปริงยาวขึ้นอีก 1 เซนติเมตร หลังจากนั้นดึงมวลก้อนดังกล่าวลงมาอีก 3 เซนติเมตรแล้วปล่อยมือ แอมพลิจูดของการสั่นมีค่าเท่าใด

ก. 1 เซนติเมตร
ข. 2 เซนติเมตร
ค. 3 เซนติเมตร
ง. 4 เซนติเมตร

 

 

ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียนฟิสิกส์ 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 ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้

การกระจัดของวัตถุซึ่งมีการเคลื่อนที่แบบนี้จะวัดจากตำแหน่งเดิมของวัตถุ เมื่อไม่ถูกแรงภายนอกใดๆ มากระทำ เรียกตำแหน่งนี้ว่า แนวสมดุล                                                   

ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบนี้ได้แก่  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 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 

ปริมาณใดบ้างที่มีค่าคงที่ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

1) การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับมวลของวัตถุจะมีค่าคงที่เสมอ 2) การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย วัตถุจะมีความเร็วสูงสุด ขณะที่วัตถุได้รับแรงมากที่สุด

SHM ค่าอะไรคงที่

การเคลื่อนที่ใดๆ ซึ่งเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ ้าทางเดิม โดยผ่านตาแหน่งสมดุลและคาบของการ เคลื่อนที่คงตัว เรียกว่า การเคลื่อนแบบพีริออดิก ( periodic motion ) หรือ เรียกว่า การเคลื่อนที่ แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบพีริออดิกอย่างหนึ่งที่มีค่าความถี่คงที่แน่นอนค่าเดียว เรียกย่อๆว่า SHM ( Simple Harmonic ...

แอมพลิจูด ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่าย คืออะไร

แอมพลิจูด (Amplitude) คือ การกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่วัดจากจุดสมดุลไปยังจุดปลาย หรือบางครั้งเรียกว่า ช่วงกว้างของคลื่น คาบ (Period) คือ ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ นับจากจุดปลายด้านหนึ่งไปยังจุดปลายอีกด้านหนึ่ง แล้วเคลื่อนที่กลับมายังจุดปลายเดิม โดยมีหน่วยเป็น วินาที / รอบ หรือ วินาที

สมการการเคลื่อนที่แบบ SHM มีรูปแบบอย่างไร

การเคลื่อนที่แบบ SHM เป็นรูปแบบหนึ่งของ periodic motion โดย มีเงื่อนไขคือ ‣ แรง (แรงคืนตัว) แปรผันตรงกับการกระจัดจากจุดสมดุล ‣ แรงมีทิศทางเข้าหาจุดสมดุล (equilibrium position) เสมอ ‣ แรงมีเครื่องหมายตรงกันข้ามกับการกระจัดเสมอ กฎของฮุค F = -kx.

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง

Toplist

โพสต์ล่าสุด

แท็ก

ไทยแปลอังกฤษ แปลภาษาไทย โปรแกรม-แปล-ภาษา-อังกฤษ พร้อม-คำ-อ่าน lmyour แปลภาษา แปลภาษาอังกฤษเป็นไทย pantip ไทยแปลอังกฤษ ประโยค แอพแปลภาษาอาหรับเป็นไทย ห่อหมกฮวกไปฝากป้าmv ระเบียบกระทรวงการคลังว่าด้วยการจัดซื้อจัดจ้างและการบริหารพัสดุภาครัฐ พ.ศ. 2560 แปลภาษาอาหรับ-ไทย Terjemahan พจนานุกรมศัพท์ทหาร หยน แปลภาษา มาเลเซีย ไทย Bahasa Thailand ข้อสอบภาษาอังกฤษ พร้อมเฉลย pdf บบบย tor คือ จัดซื้อจัดจ้าง การ์ดแคปเตอร์ซากุระ ภาค 4 ชขภใ ยศทหารบก เรียงลําดับ ห่อหมกฮวกไปฝากป้า หนังเต็มเรื่อง เขียน อาหรับ แปลไทย แปลภาษาอิสลามเป็นไทย Google map กรมพัฒนาฝีมือแรงงาน อบรมออนไลน์ กระบวนการบริหารทรัพยากรมนุษย์ 8 ขั้นตอน ข้อสอบคณิตศาสตร์ พร้อมเฉลย ค้นหา ประวัติ นามสกุล อาจารย์ ตจต แจ้ง ประกาศ น้ำประปาไม่ไหล แปลบาลีเป็นไทย แปลภาษา ถ่ายรูป แปลภาษาจีน แปลภาษามลายู ยาวี โรงพยาบาลภมูพลอดุยเดช ที่อยู่ Google Drive Info TOR คือ กรมพัฒนาฝีมือแรงงาน ช่างไฟฟ้า กรมพัฒนาฝีมือแรงงาน อบรมฟรี 2566 กลยุทธ์ทางการตลาด มีอะไรบ้าง การบริหารทรัพยากรมนุษย์ มีอะไรบ้าง การประปาส่วนภูมิภาค การ์ดแคปเตอร์ซากุระ ภาค 3 ขขขขบบบยข ่ส ข่าว น้ำประปา วันนี้ ข้อสอบโอเน็ต ม.6 มีกี่ตอน ตารางธาตุ ประปาไม่ไหล วันนี้