การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายมวลติดปลายสปริง

1. การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (Simple

Harmonic Motion: SHM) หมายถึงอะไร

• ก. การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

• ข. การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งแปรผันตรงกับตำแหน่ง

• ค. การเคลื่อนที่ที่มีความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัดและทิศตรงข้าม

• ง. การเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ

2. การเคลื่อนที่ SHM ในสปริงที่ไม่มีแรงต้านจะเป็นอย่างไร

• ก. สั่นด้วยแอมพลิจูดลดลงเรื่อย ๆ

• ข. หยุดเคลื่อนที่เมื่อถึงตำแหน่งสมดุล

• ค. สั่นไป-มาด้วยแอมพลิจูดคงที่ตลอดไป

• ง. เร่งความเร็วมากขึ้นเรื่อย ๆ

3. มวลถูกดึงให้ห่างจากตำแหน่งสมดุลแล้วปล่อยให้สั่น แรง

ดึงกลับที่มากที่สุดเกิดขึ้นเมื่อใด

• ก. ที่ตำแหน่งสมดุล

• ข. เมื่อความเร็วเป็นศูนย์

• ค. เมื่อการกระจัดเป็นศูนย์

• ง. เมื่อความเร่งเป็นศูนย์

4. เหตุใดกราฟของการกระจัดกับเวลาใน SHM จึงเป็นฟังก์ชันไซน์หรือโคไซน์

• ก. เพราะความเร่งมีค่าเป็นศูนย์เสมอ

• ข. เพราะการกระจัดเกิดขึ้นแบบสุ่ม

• ค. เพราะแรงดึงกลับแปรผันตรงกับการกระจัด

• ง. เพราะวัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่

5. ข้อใดคือความหมายของคำว่า “แอมพลิจูด” ในการเคลื่อนที่

แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

• ก. ค่าคงตัวของสปริง

• ข. ความเร็วสูงสุด

• ค. การกระจัดสูงสุดจากตำแหน่งสมดุล

• ง. คาบของการสั่น

6. ข้อใด ไม่ใช่ ลักษณะของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

• ก. การกระจัดแปรผันตามฟังก์ชันไซน์หรือโคไซน์

• ข. ความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัด

• ค. แรงดึงกลับมีทิศตรงข้ามกับการกระจัด

• ง. พลังงานกลคงที่ตลอดเวลา

7. วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีแอมพลิจูด

0.2 เมตร มีความถี่ 2 รอบต่อวินาที วัตถุจะมีความเร่งสูงสุดเท่าใด

• ก. 11.84 m/s²

• ข. 16.09 m/s²

• ค. 20.35 m/s²

• ง. 31.58 m/s²

8. แขวนมวล 100 กรัม ที่ปลายหนึ่งของสปริงที่มีมวลน้อย

มากดึงมวลจากตำแหน่งสมดุล 20 เซนติเมตร แล้วปล่อย

อัตราเร็วเชิงเส้น ขณะเคลื่อนที่ผ่านสมดุลมีค่าเท่าใด

ถ้าคาบของการสั่นมีค่า 2 วินาที

• ก. 0.13 m/s

• ข. 0.25 m/s

• ค. 0.35 m/s

• ง. 0.63 m/s

9. สปริงยาว 12 เซนติเมตร และมีค่าคงตัว 400 นิวตันต่อ

เมตร เมื่อสปริงถูกยืดออกจนทำให้มีความยาว 16 เซนติเมตร

แรงดึงกลับของสปริงที่ตำแหน่งนี้มีค่าเท่าไร

• ก. 5 N

• ข. 8 N

• ค. 9 N

• ง. 16 N

10. สปริงเบาตัวหนึ่งมีค่านิจ 100 นิวตันต่อเมตร ผูกติดกับมวล

1 กิโลกรัม ซึ่งวางอยู่บนพื้นราบเกลี้ยงเมื่อดึงสปริงออก 0.2

เมตร แล้วปล่อยมือ มวลก้อนหินนี้จะมีอัตราเร่งสูงสุดเท่าใด

• ก. 20 m/s²

• ข. 30 m/s²

• ค. 40 m/s²

• ง. 50 m/s²