จงยกตัวอย่างการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายที่พบเจอได้มา 3 อย่าง

หัวข้อเรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย(Simple Harmonic Motion)

   การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย คือ การเคลื่อนที่แบบสั่นหรือแกว่งกลับไปกลับมาซ้ำรอยเดิม ด้วยคาบที่คงที่ และระยะห่างที่วัตถุเคลื่อนผ่านตำแหน่งสมดุลไปได้ไกลที่สุด เรียกว่า แอมพลิจูด มักจะใช้สัญลักษณ์ว่า SHM การเคลื่อนที่แบบพีริออดิกชนิดหนึ่งที่กราฟของการกระจัดกับเวลาอยู่ในรูปของฟังก์ชันไซน์หรือโคไซน์ความถี่คงที่มีค่าที่แน่นอนค่า สมดุล โดยมีขนาดของการกระจัดสูงสุดคงตัว เรียกว่า แอมพลิจูด ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ เรียกว่า คาบ ( T ) และจำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ใน 1 วินาที เรียกว่า ความถี่ ( f )

      การเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายที่ชัดเจนอีกลักษณะหนึ่งคือ การแกว่งของลูกตุ้ม ซึ่งประกอบด้วยวัตถุมวล m แขวนห้อยที่ปลายเชือกยาว lโดยธรรมชาติจะแขวนห้อยในแนวดิ่งซึ่งเป็นตำแหน่งสมดุล เมื่อดึงวัตถุให้เชือกเอียงไปทำมุมกับแนวดิ่งเล็กน้อยแล้วปล่อยวัตถุจะแกว่งกลับไปมาซ้ำทางเดิมผ่านตำแหน่งสมดุล ลูกตุ้มนาฬิกา ชิงช้า จะเป็นการแกว่งแบบเดียวกับลูกตุ้มอย่างง่าย

              ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ 

                1. แอมพลิจูด (A) ขนาดของการกระจัดของวัตถุที่วัดจากตำแหน่งสมดุลถึงจุดปลายทั้งสองข้าง ซึ่งมีค่ามากที่สุดและมีค่าคงที่เสมอ                                                                           

                2. คาบ (T) คือ ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ มีหน่วยเป็นวินาทีต่อรอบ

                3. ความถี่ (f) คือ จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลามีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)      

                4. ตำแหน่งสมดุล x,F,a = 0, v มีค่ามากที่สุด                                                                                                                                     

                5. ตำแหน่งจุดปลาย x,F,a มีค่ามากที่สุด

              การเคลื่อนที่แบบสั่นหรือแกว่งกลับไปกลับมาซ้ำรอยเดิมโดยมีการกระจัดสูงสุดจากแนวสมดุล (แอมพลิจูด) คงที่และเป็นการเคลื่อนที่ที่มีความเร่งและแรงแปรผันโดยตรงกับขนาดของการกระจัด แต่มีทิศทางตรงข้ามกันเสมอ                       (แรงและความเร่งมีทิศเข้าหาจุดสมดุล แต่การกระจัดมีทิศพุ่งออกจากจุดสมดุล) เราจะพบการเคลื่อนที่แบบซ้ำไปซ้ำมามากมาย เช่น ชิงช้าที่แกว่งไปมา แผ่นเหล็กสปริง ของเหลวในหลอด การส่ายไปมาของเครื่องปัดน้ำฝนของรถยนต์ การแกว่งไปมาของ       ลูกตุ้มมนาฬิกา การเคลื่อนที่แบบซ้ำที่ไปมาทั้งหมดนี้เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบสั่น (Vibration) ถ้าการเคลื่อนที่แบบสั่นมีกระจัดสูงสุด (แอมพลิจูด) มีค่าคงที่ว่าการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮามอร์นิกส์

นางสาวชนิกานต์  สมใจ  ม.5/13  เลขที่ 14

นางสาวณิชาภัทร  ด้อมกลาง  ม.5/13  เลขที่ 20