Page 6 - l4
P. 6
5
3.การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย (simple harmonic motion) เป็นการเคลื่อนที่ของวัตถุ
กลับไปมาซ้ำทางเดิมผ่านตำแหน่งสมดุล โดยมีขนาดของกระจัดสูงสุดคงตัว เรียกว่า แอมพลิจูด และช่วงเวลาท ี่
วัตถุเคลื่อนที่ครบรอบหนึ่งรอบเรียกว่า คาบ (T) และจำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้หนึ่งหน่วยเวลาเรียกว่าความถ ี่
(f)
ในกรณีการเคลื่อนที่ของรถทดลองมวล m ที่ติดกับปลายลวดสปริงที่มีค่าคงตัว k จะเป็นการเคลื่อนที่แบบ
ฮาร์มอนิกอย่างง่าย โดยความเร่งมีขนาดแปรผันตรงกับขนาดของการกระจัด แต่มีทิศทางตรงข้าม หรือ
⃑⃑⃑ = − ⃑⃑⃑
เมื่อ คือ ความเร่งของการเคลื่อนท ี่
⃑
คือ ค่าคงตัวของสปริง
คือ มวลของวัตถุตดสปริง
ิ
คือ การกระจัดของการเคลื่อนท ี่
⃑
เมื่อฉายแสงไปยังดินน้ำมันก้อนเล็ก ๆ ที่มีการเคลอนที่แบบวงกลมด้วยอัตราเร็วคงตัวในระนาบระดบ เงา
ั
ื่
ของดินน้ำมันจะมีลักษณะการเคลื่อนที่แบบเส้นตรงซ้ำไปซ้ำมาคล้ายการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย โดยมี
ขนาดของความเร่งแปรผันตรงกับขนาดของการกระจัด หรือ
=
เมื่อ คือ ความเร่งของการเคลื่อนท ี่
คือ อัตราเร็วเชิงมุม
คือ การกระจัดของการเคลื่อนท ี่
ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจัดกับเวลา ความเร็วกับเวลา และความเร่งกับเวลาของการเคลื่อนที่แบบ
ฮาร์มอนิกอย่างง่ายเป็นไปตามสมการ
= , = − , = −