การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ข้อใดต่อไปนี้ ไม่ใช่ ลักษณะของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

• อัตราเร็วเปลี่ยนแปลงตามไซน์หรือโคไซน์

• ความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัด

• การกระจัดอยู่ในทิศตรงข้ามกับแรงดึงกลับ

• ความเร็วเป็นศูนย์เมื่อถึงตำแหน่งสมดุล

• ความเร่งเป็นศูนย์ที่ตำแหน่งสมดุล

วัตถุมวล 0.5 kg ติดปลายสปริงและเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีค่าคงที่ของสปริง k=200 N/m

จงหาคาบ (T) ของการเคลื่อนที่

• 0.157 s

• 0.314 s

• 1.57 s

• 3.14 s

• 6.28 s

พลังงานกลของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบ SHM จะเป็นอย่างไร

• คงที่ตลอดเวลา

• เปลี่ยนแปลงตามเวลา

• ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมวล

• เป็นศูนย์เมื่อถึงจุดสมดุล

• เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อความเร็วเพิ่ม

วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่แบบ SHM มีแอมพลิจูด 0.2 m และความเร็วสูงสุด 2 m/s จงหาความถี่ของการเคลื่อนที่

• 0.796 Hz

• 1.59 Hz

• 2.53 Hz

• 3.18 Hz

• 6.28 Hz

แรงที่กระทำต่อมวลใน SHM จะมีทิศทางอย่างไร

• ตรงกับทิศของการกระจัด

• ตรงข้ามกับทิศของการกระจัด

• คงที่ตลอดการเคลื่อนที่

• เปลี่ยนทิศทุก 1 วินาที

• ตั้งฉากกับการกระจัด

ถ้ามวลของวัตถุเพิ่มเป็น 4 เท่า โดยคงค่า k เท่าเดิม คาบของการเคลื่อนที่จะเป็นอย่างไร

• เพิ่มเป็น 2 เท่า

• เพิ่มเป็น 4 เท่า

• ลดลงเหลือครึ่งหนึ่ง

ข้อใดเป็นเงื่อนไขที่ทำให้การแกว่งของลูกตุ้มเป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (SHM)

• มุมเบี่ยงเบนต้องมากกว่า 30 องศา

• เชือกต้องมีมวลมาก

• เชือกต้องยืดหยุ่น

• มุมเบี่ยงเบนต้องมีค่าต่ำและเล็ก (ประมาณ < 15 องศา)

• ความเร่งโน้มถ่วงต้องเป็นศูนย์

ภาพนี้แสดงปรากฏการณ์ใดที่เกี่ยวข้องกับ “ความถี่ธรรมชาติ”

• ความเร่งหนีศูนย์

• แรงลอยตัว

• แรงเสียดทาน

• การสั่นพ้อง (resonance)

• การลดทอนคลื่น (damping)

ระบบมวล-สปริงที่มีมวล 0.25 kg และค่าคงที่สปริง k=100N/m จงหาความถี่ธรรมชาติของระบบ

• 1.25 Hz

• 2.50 Hz

• 3.18 Hz

• 4.00 Hz

• 6.28 Hz

ข้อใดอธิบายความหมายของ “ความถี่ธรรมชาติ” ได้ถูกต้องที่สุด

• ความถี่ที่ระบบได้รับแรงสั่นจากภายนอก

• ความถี่ที่ทำให้วัตถุหยุดนิ่ง

• ความถี่ที่ทำให้แรงเสียดทานเป็นศูนย์

• ความถี่ที่วัตถุสั่นเองเมื่อถูกกระตุ้นครั้งเดียวโดยไม่มีแรงภายนอกต่อเนื่อง

• ความถี่ที่วัตถุหมุนรอบตัวเองเร็วที่สุด