⚖️🎡⚖️การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย⚖️🎡⚖️ SHM
by จีรพร ชาญตะกั่ว
1. ลักษณะการเคลื่อนที่ SHM
1.1. การเคลื่อนที่สั้นกลับไป-กลับมารอบจุดสมดุล(ระยะจากตำแหน่งจุดสมดุลเรียกว่าแอมปลิจูดA)
1.2. เช่นการเคลื่อนที่ของน้ำ,การแกว่งชิงช้า,การสั่นของสปริง
2. ปริมาณที่เกี่ยวข้อง SHM
2.1. 🌻การกระจัด(X)=ระยะจากตำแหน่งสมดุลไปยังวัตถุ
2.2. 🌻แอมปลิจูด(A)=ขนาดของการกระจัดมากสุด(ระยะไกลจากสมดุล)
2.3. 🌻ความถี่(f)=จำนวนรอบในหนึ่งหน่วยเวลา (รอบ/วินาที),(เฮิรตซ์=Hz)
2.4. 🌻คาบ(T)=เวลาในการเคลื่อนที่หนึ่งรอบ(วินาที=S)
2.5. 🌻อัตราเร็วเชิงมุม(w)=การกวาดไปของรัศมีใน1หน่วยเวลา(rad/s)
3. แรงกับการสั่นของมวลติดปลายสปริงและลูกตุ้มอย่างง่าย
3.1. การเคลื่อนที่มวลติดสปริง
3.1.1. แรงบังคับมวลให้สปริงยืดออกแล้วปล่อยสปริงจะมีการสันกลับไปกลับมารอบจุดสมดุล
3.1.2. 🔥สูตรคาบการสั่น(T) =2π√m/k
3.1.2.1. เมื่อ m= ขนาดมวลติดสปริง>Kg k=ค่าคงที่สปริง(ค่านิจปคิง)>N/m
3.2. การแกว่งของลูกตุ้ม
3.2.1. 🔥สูตร T=2π√L/g
3.2.1.1. เมื่อ L=ความยาวของสายลูกตุ้ม(เชือก)>m g=ค่าความเร่งโน้มถ่วง
3.2.1.2. 📍ข้อควรระวัง📍คาบการแกว่งไม่ขึ้นอยู่กับมวลที่ใช้แขวน
4. ความเร็วและอัตราเร็วของการเคลื่อนที่SHM
4.1. ที่ตำแหน่งสมดุล(x=0)👉วัตถุมีVmaxแต่มีa=0 ✨Vมีค่าสูงสุด👉🏻Vmax=wA. ✨Vมีค่าต่ำสุด👉🏻amin=0
4.2. ที่ตำแหน่งใกล้สุดจากจุดสมดุล(x=0)👉วัตถุมีamaxแต่มีV=0 ✨Vมีค่าต่ำสุด👉🏻Vmin=0 ✨Vมีค่าสูงสุด👉🏻Amax=w^2A
5. ความถี่ธรรมชาติและการสั่นพัอง
5.1. ความรู้เรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายอีกความถี่ธรรมชาติและการสั่นพ้องถูกนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันเช่น.
5.1.1. ระบบด้านแผ่นดินไหวของตึกสูง
5.1.2. การออกแบบสะพาน
5.2. เมื่อให้วัตถุสันรู้แกวทงอย่างอิสระวัตถุจะสั่นหรือแกว่งด้วยความถี่ค่าหนึ่งเรียกว่าความถี่ธรรมชาติ ซึ่งมีค่าคงตัวเมื่อมีแรงกระตุ้นต่อวัตถุแล้วทำให้วัตถุสั่นหรือแกว่ง
5.2.1. โดยความถี่ของการให้แรงกระตุ้นเท่ากับความถี่ธรรมชาติของวัตถุ จะสั้นหรือแกว่งโดยมีแอมปลิจูดเพิ่มขึ้นเรียกว่าการสทันพ้อง