ข้อ ใดต่อไปนี้ไม่ได้ทำให้วัตถุมีการ เคลื่อนที่ แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก อย่างง่าย

1.	ในการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกของวัตถุใดๆ ความเร่งของวัตถุมีเฟสนำหน้าความเร็วอยู่เท่าใด

2.	การทดลองเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ถ้าใหลู้กตุ้มเคลื่อนที่จาก ไป ไป แล้ว ไป ดังรูปใช้เวลา วินาที คาบของการเคลื่อนที่มีค่าเท่าใด

3.	ถ้าลูกตุ้มในรูป ก แกว่งจากตำแหน่ง (1) ไปตำแหน่ง (2) ใช้เวลา t การแกว่งในรูป ข จากตำแหน่ง a ไป b ไป c ใช้เวลาเท่าใด

4.	จงยกตัวอย่างวัตถุที่มีการสั่นที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน

ตอบ การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา การแกว่งของชิงช้า เครื่องเล่นบางชนิดในสวนสนุก

5.	มวล 400 กรัม ติดอยู่กับสปริงซึ่ง มีค่านิจสปริง 25.6 นิวตันต่อเมตร โดยเริ่มต้นดึงมวลให้ได้ระยะ 5.00 เซนติเมตร จากตำแหน่งสมดุล แล้วปล่อยให้สั่นอย่างอิสระในแนวระดับ จงหาสมการแสดงการกระจัดในช่วงเวลาต่าง ๆ ของมวลนี้

ตอบ x(t) = (0.0500 m) cos(8.00t)

6.	เมื่อใช้สโตรโบสโคปที่มี 1 ช่อง วัดความถี่ของการสั่นของมวล 0.25 กิโลกรัม ซึ่งผูกกับสปริงที่แขวนในแนวดิ่ง พบว่าเห็นภาพมวลหยุดนิ่งที่หนึ่งได้เมื่ออัตราเร็วของสโตรโบสโคปเป็น 3, 4 และ 12 รอบต่อวินาที ถัดกันไป ถามว่าค่านิจสปริงมีค่ากี่นิวตันต่อเมตร

7.	ปล่อยลูกตุ้มซึ่งมีสายยาว 90 เซนติเมตรจากมุมหนึ่งให้แกว่ง แต่สายลูกตุ้มติดตะปูที่ระยะ 50 เซนติเมตร ใต้จุดที่แขวนในแนวดิ่งลูกตุ้มจะแกว่งกลับมาที่เดิมในเวลาเท่าใด

8.	วัตถุเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย โดยมีความสัมพันธ์ของการกระจัด (y) หน่วยเมตร และเวลา (t) หน่วยวินาที เป็นไปตามสมการ y = 0.5 sin(10t) อยากทราบว่าขนาดของความเร่ง ที่ตำแหน่งไกลสุดจากสมดุลมีค่าเท่าไร

9.	นาฬิกาแบบลูกตุ้มเรือนหนึ่งลูกตุ้มแกว่งได้ 60 รอบต่อนาที ความยาวของก้านของลูกตุ้มนาฬิกามีค่ากี่เมตร

การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย

การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกหรือการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย(simple harmonic motion)

เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุกลับไปมาซ้ำทางเดิมผ่านตำแหน่งสมดุล
การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกจะมีความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัด แต่มีทิศตรงกันข้าม โดยทิศของความเร่งจะเป็นทิศเดียวกับเเรงและแรงจะต้องเป็นแรงเข้าหาจุดสมดุลในขณะที่การกระจัดมีทิศออกไปจากจุดสมดุล โดยมีขนาดของการกระจัดสูงสุดคงตัวเรียกว่า แอมพลิจูด

ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียกว่า คาบ T และจำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ f

เช่น การสั่นของสปริงการแกว่งของชิงช้า หรือลูกตุ้มนาฬิกา

การที่วัตถุเคลื่อนที่กลับไปมาซ้ำรอยเดิม ใช้สัญลักษณ์ SHM การกระจัดของวัตถุซึ่งมีการเคลื่อนที่แบบนี้จะวัดจากตำแหน่งเดิมของวัตถุ เมื่อไม่ถูกแรงภายนอกใดๆ มากระทำ

เรียกตำแหน่งนี้ว่า แนวสมดุล เมื่อผูกวัตถุเข้ากับยางยืดหรือปลายสปริง ห้อยในแนวดิ่ง ดึงวัตถุให้ยางหรือสปริงยืดออกเล็กน้อย แล้วปล่อย วัตถุก็จะสั่นขึ้นลง

โดยการเคลื่อนที่ไปกลับทุกครั้งผ่านตำแหน่งสมดุล ที่จุดบนสุดและต่ำสุดซึ่งเป็นตำแหน่งที่มีการกระจัดมากที่สุด วัตถุจะมีอัตราเร็วเป็นศูนย์ และขณะวัตถุเคลื่อนผ่าน

ตำแหน่งสมดุลซึ่งมีการกระจัดเป็นศูนย์ วัตถุจะมีอัตราเร็วมากที่สุด ความถี่ในการสั่นของวัตถุจะขึ้นกับมวลวัตถุที่ติดอยู่กับปลายยางหรือสปริง และขึ้นกับค่าคงตัวสปริง k (spring constant)

ซึ่งเป็นค่าของแรงที่ทำให้สปริงยืดหรือหดได้ 1 หน่วยความยาว

นางสาวณัฐฐา แก้วซิ้ม (40)

นางสาวพุทธา ถาวรวงศ์สกุล (43)

โจทย์การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ม.5 พร้อมเฉลย ข้อสอบ การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย พร้อมเฉลย ขณะที่วัตถุสั่นแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ปริมาณใดที่มีทิศทางตรงข้ามกันเสมอ สมการในข้อใดต่อไปนี้ ที่เป็นสมการหาความถี่ของการสั่นของวัตถุที่ติดปลายสปริงได้ ข้อสอบการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย doc ที่ตำแหน่งปลายสุดของการกวัดแกว่ง การกระจัดของวัตถุจะมีขนาดสูงสุด การกระจัดสูงสุดนี้เรียกว่าอะไร