Show การเคลื่อนที่แบบลูกตุ้มนาฬิกา จากรูป เป็นการเคลื่อนที่แบบลูกตุ้มนาฬิกา (simple pendulum) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย อีกลักษณะหนึ่งโดยการนำวัตถุมวล m ผูกเชือกยาว | เมื่อวัตถุแกว่งเป็นมุมแคบๆมีค่าน้อย ๆ) ซึ่งถือได้ว่าแรงลัพธ์ที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่มีทิศขนานกับเส้นทางการเคลื่อนที่ของ  ให้ X เป็นมุมที่เส้นเชือกทำกับแนวดิ่ง เป็นการกระจัดของวัตถุจากตำแหน่งสมดุล เป็นแรงดึงกลับ การหาคาบและความถี่ของการแกว่งแบบลูกตุ้มนาฬิกา สรุป จากสมการ T และ f ที่ได้ แสดงว่า คาบ (T) และความถี่ (f) ของการแกว่งแบบลูกตุ้มนาฬิกา ขึ้นอยู่กับความยาวของสายแขวน (l) และค่าความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วง (g) ตัวอย่าง ลูกตุ้มแขวนด้วยเชือกยาว 2 เมตร แกว่งไปมาด้วยคาบ 2.5 วินาที ถ้าลูกตุ้มแขวนด้วยเชือกยาว 8 เมตร จะแกว่งด้วยคาบเท่าไร แนวคิด เมื่อรู้ l1 = 2m T1 = 2.5 s, l2 = 8 m ที่ต้องการ T2 ข้อนี้ไม่กำหนด g ดังนั้น คาบของลูกตุ้มมีค่า 5 วินาที http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/710-การเคลื่อนที่แบบลูกตุ้มนาฬิกา?groupid=198 การแกว่งของลูกตุ้มอย่างง่ายเป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายหรือไม่เพราะเหตุใดθ x. รูป 6. ลูกตุ้มแกว่งทา มุม θ Page 23 20 การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่าย โดย ครูประศรี ใจสว่าง จะเห็นว่า ความเร่งของลูกตุ้มแปรผันตรงกับการกระจัด และมีทิศตรงกันข้ามการแกว่งของลูกตุ้มจึงเป็นการ เคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วย เนื่องจากอัตราเร่งของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย คือ a = - ω2x.
ความถี่การแกว่งของลูกตุ้มขึ้นกับอะไรมากกว่า สำหรับระบบที่ลูกตุ้มนาฬิกามีมวลต่างกัน แต่มีความยาว เชือกเท่ากัน ลูกตุ้มนาฬิกาจะมีจำนวนรอบการแกว่งที่เท่ากัน ดังนั้น จึงสรุปได้ว่า การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาขึ้นอยู่กับความยาวของเชือก แต่ไม่ขึ้นกับมวล
ลูกตุ้มนาฬิกามีลักษณะการเคลื่อนที่อย่างไรจะเห็นได้ว่า ลูกตุ้มนาฬิกามีการแกว่งไปทางซ้ายและขวา จากแนวสมดุลกลับไปกลับมาซ้ำรอยเดิม ระยะกระจัดสูงสุด ดังนั้น อาจกล่าวได้ว่า การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย คือ การเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ้ำรอยเดิมของวัตถุ โดยผ่านจุดสมดุลด้วยช่วงการแกว่งที่แคบๆ ระยะกระจัดสูงสุดและเวลาในการเคลื่อนที่ครบรอบคงตัว
คาบการแกว่งของลูกตุ้ม คืออะไรรูปแสดงการแกว่งกวัดของลูกตุ้มนาฬิกาอย่างง่าย ให้มวลขนาดเล็กแขวนที่จุดแขวน เมื่อให้มวลเอียงเป็นมุมเล็กไม่เกิน 20° กับแนวดิ่ง ปล่อยให้มวลเคลื่อนที่กลับไปมา เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า การแกว่งกวัด เมื่อการแกว่งครบ 1 รอบ จะได้เวลาในการแกว่งกวัดเรียกว่าคาบเวลา (T) ซึ่งคาบเวลาที่ได้จะเป็นไปตามสมการ เมื่อ L คือความยาวเชือก
|
การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาเป็นการเคลื่อนที่แบบใด
ลิขสิทธิ์ © 2024 ihoctot Inc.
