การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

1. อธิบายลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

2. อธิบายการกระจัด ความเร็ว และความเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

3. คำนวณปริมาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

4. อธิบายผลของแรงกับการสั่นของมวลติดปลายสปริงและการแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่าย

5. ทดลองการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของรถทดลองติดปลายสปริง

6. ทดลองการแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่าย

7. คำนวณปริมาณที่เกี่ยวข้องกับคาบการสั่นของมวลติดปลายสปริงและการแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่าย

8. อธิบายความถี่ธรรมชาติของวัตถุและการเกิดการสั่นพ้อง

การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย(Simple Harmonic Motion : SHM) เป็นการเคลื่อนที่แบบเป็นคาบอย่างหนึ่ง คือ การเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำทางเดิมโดยผ่านตำแหน่งสมดุล และมีคาบของการเคลื่อนที่คงตัว เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุติดปลายสปริง เป็นต้น

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบ SHM

1. แอมพลิจูด (Amplitude) คือ การกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่วัดจากจุดสมดุลไปยังจุดปลาย หรือบางครั้งเรียกว่า ช่วงกว้างของคลื่น

2. คาบ (Period) คือ ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ นับจากจุดปลายด้านหนึ่งไปยังจุดปลายอีกด้านหนึ่ง แล้วเคลื่อนที่กลับมายังจุดปลายเดิม โดยมีหน่วยเป็น วินาที / รอบ หรือ วินาที

3. ความถี่ (Frequency) คือ จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น รอบ / วินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)

คีย์เวิร์ดยอดนิยมของ มัธยมปลาย

ค้นหาเนื้อหาที่ต้องการไม่เจอเหรอ? ลองค้นหาใน Q&A ดูสิ!

คำสำคัญ: ฮาร์มอนิก

・ตรวจสอบความถูกต้องของการสะกดคำ
・ลองใช้คีย์เวิร์ดอื่น
・ค้นหาจากประเภทของสมุดโน้ตที่เผยแพร่ในหน้าบนสุด หรือจากอันดับรายสัปดาห์

พบ - เนื้อหาที่ตรงกันบน Q&A

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

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

 

                ลักษณะสำคัญ   การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกจะมีความเร่งแปรผันตรง กับการ กระจัด  แต่มีทิศตรงกันข้าม โดยทิศของความเร่งจะเป็นทิศเดียวกับเเรง และแรงจะต้องเป็นแรงเข้าหา จุดสมดุลในณะที่การกระจัดมีทิศออกไปจากจุดสมดุล

ดังสัมการ

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

 

สมการการเคลื่อนที่แบบ SHM รูปทั่วไป   เมื่อ คือแอมพลิจูด

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก

ตัวอย่าง  การสั่นสะเทือนของใบลำโพงเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ดังรูป  ถ้าวัดความถี่สูงสุด  f = 1.0 kHz   และแอมพลิจูด  A = 2.0 x10-4 m   จงหาความเร่งสูงสุดของใบลำโพง

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย สรุป

เฉลย แผ่นไดอะแกรมของลำโพงให้ความถี่ของเสียง 1.0 kHz  

ตัวอย่าง            สัญญาณทางไฟฟ้าของหัวเข็มเกิดจากการสั่นสะเทือนกลับไปมาของหัวเข็ม ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก