การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาอย่างง่าย

1. การทดลองเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ถ้าให้ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A ไป B แล้วไป C

ดังรูป โดยใช้เวลา 2 วินาที คาบของการเคลื่อนที่มีค่าเท่าใด

• 3 วินาที

• 4 วินาที

• 5 วินาที

• 6 วินาที

ข้อความใดถูกต้องเกี่ยวกับคาบของลูกตุ้มนาฬิกา

• ไม่ขึ้นอยู่กับความยาวเชือก

• ไม่ขึ้นอยู่กับมวลของลูกตุ้ม

• ไม่ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงของโลก

• มีคาบเท่าเดิมถ้าไปแกว่งบนดวงจันทร์

ข้อใดต่อไปนี้ไม่ได้ทำให้วัตถุมีการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

• แขวนลูกตุ้มด้วยเชือกในแนวดิ่ง ผลักลูกตุ้มให้แกว่งเป็นวงกลม โดยเส้นเชือกทำมุมคงตัวกับแนวดิ่ง

• แขวนลูกตุ้มด้วยเชือกในแนวดิ่ง ดึงลูกตุ้มออกมาจนเชือกทำมุมกับแนวดิ่งเล็กน้อยแล้วปล่อยมือ

• ผูกวัตถุกับปลายสปริงในแนวระดับ ตรึงอีกด้านของสปริงไว้ ดึงวัตถุให้สปริงยืดออกเล็กน้อย แล้วปล่อยมือ

• ผูกวัตถุกับปลายสปริงในแนวดิ่ง ตรึงอีกด้านของสปริงไว้ ดึงวัตถุให้สปริงยืดออกเล็กน้อย แล้วปล่อยมือ

ลูกตุ้มนาฬิกากำลังแกว่งกลับไปกลับมาแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ที่ตำแหน่งสูงสุดของการแกว่งลูกตุ้มนาฬิกามีสภาพ

การเคลื่อนที่อย่างไร

 

• ความเร็วสูงสุด ความเร่งสูงสุด    

• ความเร็วต่ำสุด ความเร่งสูงสุด

• ความเร็วสูงสุด ความเร่งต่ำสุด

• ความเร็วต่ำสุด ความเร่งต่ำสุด

 ลักษณะใดที่ใกล้เคียงกับการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายน้อยที่สุด

• การเต้นของหัวใจ 

• การแกว่งแบบลูกตุ้มนาฬิกาอย่างง่าย

• การแกว่งของมวลติดปลายสปริง  

• การสั่นของโมเลกุลอากาศ เนื่องจากเสียงโน้ตดนตรีที่มีความถี่เดียว

ลูกตุ้มนาฬิกาแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย พบว่าผ่านจุดต่ำสุดทุกๆ

2.1 วินาที ความถี่ของการแกว่งของลูกตุ้มนี้เป็นเท่าใด
   

• 0.24 Hz

• 0.48 Hz

• 2.40 Hz

• 4.80 Hz

นอตขนาดเล็กผูกด้วยสายเอ็นแขวนไว้ให้สายยาว L ซึ่งสามารถเปลี่ยนให้มีค่าต่าง ๆ ได้ คาบของการแกว่ง T ของนอตจะขึ้นกับความยาว L อย่างไร

• T² เป็นปฏิภาคโดยตรงกับ L

• T เป็นปฏิภาคโดยตรงกับ L

• T² เป็นปฏิภาคโดยตรงกับ L²

• √T เป็นปฏิภาคโดยตรงกับ L

ลูกตุ้มมีความยาว 0.4 เมตร แกว่งในอัตรา 0.6 รอบต่อวินาที ถ้าต้องการให้ความถี่ของการสั่น

เปลี่ยนเป็น 1.0 รอบต่อวินาที ลูกตุ้มต้องมีความยาวกี่เมตร

• 0.144 เมตร                                    

• 0.24 เมตร

• 0.31 เมตร            

• 0.41 เมตร

ลูกตุ้มมวล 0.5 กิโลกรัม ผูกติดกับเชือกยาว 0.4 เมตร ถูกแกว่งให้เคลื่อนที่กลับไปกลับมาแบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่าย จงหาความถี่การแกว่ง

ลูกเสือคนหนึ่ง มองเห็นเถาวัลย์ที่ห้อยอยู่บนต้นไม้ 3 เส้น เส้นหนึ่งยาว เส้นหนึ่งสั้นอีกเส้น ยาวปานกลางทั้งสามเส้นยาวพอที่จะข้ามคลองได้ ถ้าเขาต้องการข้ามคลองอย่างช้า ๆ เขาต้องโหนเถาวัลย์เส้นใด

• เส้นที่สั้นที่สุด

• เส้นที่ยาวปานกลาง

• เส้นที่ยาวที่สุด

• เส้นใดก็ได้