PANYA SOCIETY

สรุปสูตรฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย พร้อมตัวอย่างข้อสอบ A - Level

สรุปสูตรฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย พร้อมตัวอย่างข้อสอบ

สรุปเนื้อหาที่สำคัญ

     เดินทางมาสู่บทที่ 8 ของฟิสิกส์ ม. ปลายการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ซึ่งนับว่าเป็นบทสำคัญอย่างยิ่ง เพราะเป็นหัวข้อที่จะทำให้เข้าใจการเคลื่อนที่ของวัตถุเพิ่มขึ้น ในวิชาฟิสิกส์ ม. ปลาย และในสถิติข้อสอบ TCAS สัดส่วนการออกข้อสอบบทนี้ในปีที่ผ่าน ๆ มา ของข้อสอบ A-Level พบความถี่ในการออกข้อสอบโดยเฉลี่ยประมาณ 1 – 4 ข้อในแต่ละปี 

     นับว่าบทเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีความสำคัญอย่างยิ่งที่น้อง ๆ จะต้องทำความเข้าใจเนื้อหาโดยละเอียด และอัดพื้นฐานของบทนี้ให้แน่น เพื่อพร้อมรับมือกับการทำข้อสอบที่มีความหลากหลาย และควรฝึกทำโจทย์ที่ประยุกต์หลายบทเข้าไว้ด้วยกันที่มีเนื้อหาร่วมกับบทนี้

     อย่างที่กล่าวข้างต้น การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ออกข้อสอบทุกปี ดังนั้น น้อง ๆ ก็ควรใช้เป็นข้อที่ทำคะแนนอย่างยิ่ง เพื่อให้การอ่านหนังสือเตรียมสอบเข้ามหาวิทยาลัยคุ้มค่าที่สุด

การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีหน่วยย่อยดังนี้

MENU

ลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่ แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย - ลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

– เป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ้ำทางเดิมโดยผ่านตำแหน่งสมดุล และมีคาบของการเคลื่อนที่คงตัว
– ที่จุดสมดุลไม่มีแรงมากระทำกับวัตถุ และเป็นจุดที่มีความเร็วสูงสุด
– ระยะการกระจัดของวัตถุที่ห่างจากจุดสมดุลมากที่สุด เรียกว่า แอมพลิจูด (A)

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย - ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

1. คาบ (T) คือ เวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ  มีสูตรคือ

T = เวลา / จำนวนรอบ

2. ความถี่ (f) คือ จำนวนรอบในหนึ่งหน่วยเวลา  มีสูตรคือ

f = จำนวนรอบ / เวลา = 1 / T

3. อัตราเร็วเชิงมุม (ω) คือ มุมที่เปลี่ยนแปลงไปในหนึ่งหน่วยเวลา  มีสูตรคือ

ω = θ / t = 2π / T = 2πf

การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง

การกระจัด (x) ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีสูตรคือ

x = A cos(ωt)  หรือ x = A sin(ωt + ϕ)

ความเร็ว (v) ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีสูตรคือ

v = -ωA sin(ωt) = -ω√(A2 – x2)

ความเร่ง (a) ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย มีสูตรคือ

a = -ω2A cos(ωt) = -ω2x

การเคลื่อนที่ของมวลติดสปริงเบา

การเคลื่อนที่ของมวลติดสปริงเบา เป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย รูปแบบหนึ่ง มีสูตรคือ

T = 2π√(m/k)


f = (1/2π)√(k/m)


ω = √(k/m)

การเคลื่อนที่ของลูกตุ้มอย่างง่าย

ฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย - การเคลื่อนที่ของลูกตุ้มอย่างง่าย

การเคลื่อนที่ของลูกตุ้มอย่างง่าย เป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย รูปแบบหนึ่ง มีสูตรคือ

T = 2π√(L/g)

f = (1/2π)√(g/L)

ω = √(g/L)

ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

วัตถุหนึ่งถูกทำให้เคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายตามแนวแกน x โดยตำแหน่งของวัตถุเปลี่ยนแปลงตามเวลา 
ดังสมการ x = 0.1 sin(25t) ในหน่วยเมตร โดย t คือเวลา มีหน่วยเป็นวินาที เมื่อวัตถุอยู่ที่ตำแหน่ง 0.06 เมตร 
วัตถุจะมีความเร็วกี่เมตรต่อวินาที (A – Level ฟิสิกส์ 67)
1. 1          2. 2          3. 3          4. 4          5. 5
 
วิธีทำ
จากสมการของการกระจัด x = A sin(ωt + ϕ)
จะได้ว่า A = 0.1 เมตร  และ ω = 25  และ ϕ = 0
จากสมการของความเร็ว 
v = -ω√(A2 – x2)
v = -(25)√((0.1)2 – (0.06)2)
v = -(25)√(0.01 – 0.0036)
v = -(25)√(0.0064)
v = -(25)(0.08)
v = -2

ตอบ 2. 2

คุยกันท้ายบท

     จะเห็นได้ว่า การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ในฟิสิกส์ ม.ปลาย เป็นพื้นฐานในการเรียนวิชาฟิสิกส์ ซึ่งถ้าน้องคนไหน ไม่มีความรู้ความเข้าใจที่แท้จริงก็จะยิ่งสร้างปมปัญหาต่อมาถึงบทถัดไป ดังนั้น ควรทบทวน การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ให้คล่องที่สุด

     หลังจากน้อง ๆ ทุกคนได้ สรุปฟิสิกส์ ม.ปลาย เรื่อง การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย กันแล้ว สำหรับ TCAS นี้หวังว่าจะช่วยให้น้อง ๆ อ่านหนังสือได้ง่ายขึ้น และจะเห็นว่าหลายคณะ ต้องใช้คะแนนสอบค่อนข้างสูง น้อง ๆ ทุกคนควรจะรีบเตรียมตัวตั้งแต่วันนี้ ดังนั้น พี่ PANYA ขอแนะนำคอร์ส ฟิสิกส์ A – Level TCAS จาก PANYA SOCIETY ซึ่งเป็นคอร์ส เตรียมตัวสอบ TCAS ฉบับสมบูรณ์แบบ ที่ Update ล่าสุด ได้ทั้งทบทวนเนื้อหา ม.4-5-6 ไปพร้อมกับเก็งข้อสอบแนวรูปแบบใหม่ ฝึกทำข้อสอบเพียบ ทบทวนเต็มที่ เก็งข้อสอบแม่นยำ พร้อมทำโจทย์แนวใหม่ ไม่ตกเทรนด์ พร้อมกับโค้ชผู้ช่วยส่วนตัวที่ถาม-ตอบได้ตลอด 24 ชั่วโมง

     ไร้กังวล ติวกับ PANYA SOCIETY ข้อสอบ TCAS จะเปลี่ยนไปแค่ไหน พี่ ๆ จะตามติดพัฒนาคอร์สไปพร้อมกับ Test Blueprint ใหม่ล่าสุด ไม่พลาดแน่นอน!!!

🔥ติวเตอร์คนเก่ง🔥

บทที่ 7 การเคลื่อนที่แนวโค้ง coming soon...

เรียนสนุก ทำโจทย์คล่อง สอบให้ติด

: คอร์สแนะนำ :

SHARE:

กวดวิชาประดิษฐ์ปัญญา