การแกว่ง (Oscillation)
Post on 03-Jan-2016
73 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
การแกว่�ง (Oscillation)
คื�อ การเคืลื่�อนที่ กลื่�บไปมา ซ้ำ��ารอยเดิ�มในช่�วงเวลื่าเที่�าก�นตั�วอย�าง การแกว�งของลื่!กตั"#ม
นาฬิ�กาการสั่�นของมวลื่ตั�ดิปลื่ายสั่ปร�ง
การสั่�นของเสั่#นลื่วดิ
การสั่�นของโมเลื่ก"ลื่ในอากาศ
การแกว�งของกระแสั่หร�อประจุ"ไฟฟ,าในวงจุรไฟฟ,าที่ ประกอบดิ#วยขดิลื่วดิเหน ยวน�าแลื่ะตั�วเก-บประจุ"
คืวามหนาแน�นของอากาศที่ ถู!กอ�ดิแลื่ะขยายเม�อคืลื่�นเสั่ ยงผ่�านการแกว�งของสั่นามไฟฟ,า เช่�น คืลื่�นว�ที่ย" ไมโคืรเวฟ แสั่ง
การสั่�นของสั่าย
ถู#าอน"ภาคืหร�อว�ตัถู" ถู!กแรงภายนอกกระที่�าตัลื่อดิเวลื่า ไม�ว�าว�ตัถู"จุะอย!�น�งหร�อเคืลื่�อนที่ เรากลื่�าวว�า ว�ตัถู"อย!�ภายใตั#สั่นามของแรงน��น
เช่�น มน"ษย2อย!�ภายใตั#สั่นามแรงโน#มถู�วงของโลื่ก
ว�ตัถู"ห#อยปลื่ายสั่ปร�ง
ประจุ"ไฟฟ,าในสั่นามไฟฟ,า
สั่นามของแรงแบ�งเป3น 2 แบบ
สั่นามแรงสั่ถู�ตัย2(Static field)
คื�อ สั่นามของแรงที่ ข4�นก�บตั�าแหน�งเพี ยงอย�างเดิ ยว ไม�ข4�นก�บเวลื่า เช่�น สั่นามของแรงโน#มถู�วง สั่นามแรงสั่ปร�ง สั่นามแรงบ�ดิของเสั่#นลื่วดิ
สั่นามแรงไม�สั่ถู�ตัย2(non Static field)
คื�อ สั่นามของแรงที่ เปลื่ ยนตัามเวลื่า เช่�น อ�เลื่-กตัรอนอ�สั่ระในสั่นามไฟฟ,าสั่ลื่�บ การข��นลื่งของเร�อกลื่างที่ะเลื่ที่ ก�าลื่�งม คืลื่�น
การแกว�งที่ เก�ดิข4�นในธรรมช่าตั� หร�อ ที่ มน"ษย2สั่ร#างข4�น จุะม รากฐานจุากการแกว�ง หร�อ การสั่�นแบบหน4ง เร ยกว�า “ซ้ำ�มเป8ลื่ฮาร2โมน�คื” (Simple Harmonic Motion ; S.H.M)
การเคืลื่�อนที่ แบบซ้ำ�มเป8ลื่ฮาร2โมน�คื คื�อการสั่�นหร�อแกว�งกลื่�บไปมาซ้ำ��ารอยเดิ�ม โดิยม อ�มปลื่�จุ!ดิคืงที่ แลื่ะช่�วงเวลื่าการแกว�งแตั�ลื่ะรอบ ( คืาบ ) เที่�าก�น
AA
A
A
ดิ!โปรแกรมการเคืลื่�อนที่ S.H.M
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
ไกลื่สั่"ดิ
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
1 การกระจุ�ดิไปที่างขวา ขนาดิเพี�มข4�น2 คืวามเร-วไปที่างขวา ขนาดิลื่ดิลื่ง 3 คืวามเร�งไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิเพี�มข4�น
v
a
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
1 การกระจุ�ดิไปที่างขวา ขนาดิลื่ดิลื่ง2 คืวามเร-วไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิเพี�มข4�น 3 คืวามเร�งไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิลื่ดิลื่ง
v
a
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
ไกลื่สั่"ดิ
1 การกระจุ�ดิไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิเพี�มข4�น2 คืวามเร-วไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิลื่ดิลื่ง 3 คืวามเร�งไปที่างขวา ขนาดิเพี�มข4�น
v
a
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
ไกลื่สั่"ดิ
1 การกระจุ�ดิไปที่างซ้ำ#าย ขนาดิลื่ดิลื่ง2 คืวามเร-วไปที่างขวา ขนาดิเพี�ม
3 คืวามเร�งไปที่างขวา ขนาดิลื่ดิลื่ง
v
a
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
ไกลื่สั่"ดิ
สั่ร"ปการเคืลื่�อนที่ แบบ S.H.M
1 ที่�ศคืวามเร�งตัรงข#ามก�บที่�ศการกระจุ�ดิ เสั่มอ2 จุ"ดิสั่มดิ"ลื่ คืวามเร-วมากสั่"ดิ คืวามเร�งเป3นศ!นย2 3 จุ"ดิไกลื่สั่"ดิ คืวามเร-วเป3นศ!นย2 คืวามเร�งมากสั่"ดิ4 จุ"ดิห�างจุากแนวสั่มดิ"ลื่เที่�าก�น ขนาดิคืวามเร-วเที่�าก�น ขนาดิคืวามเร�งเที่�าก�น แตั�คืวามเร-วแลื่ะคืวามเร�งไม�เที่�าก�น ( เพีราะที่�ศตัรงก�นข#าม )
แนวสั่มดิ"ลื่
ไกลื่สั่"ดิ
ไกลื่สั่"ดิ
จุ"ดิสั่มดิ"ลื่
การกระจุ�ดิเป3นศ!นย2
อ�ตัราเร-วมากสั่"ดิ
อ�ตัราเร�งเป3นศ!นย2
จุ"ดิไกลื่สั่"ดิ
การกระจุ�ดิมากสั่"ดิ
อ�ตัราเร-วเป3นศ!นย2
อ�ตัราเร�งมากสั่"ดิ
คืวามเร-วม ที่�ศเดิ ยวก�บการเคืลื่�อนที่ คืวามเร�งม ที่�ศตัรงข#ามก�บที่�ศการกระจุ�ดิ เสั่มอ
การกระจุ�ดิ
เวลื่า
คืวามเร-ว
เวลื่า
คืวามเร�ง
เวลื่า
X
t
t
t
V
a
กราฟเปร ยบเที่ ยบการเคืลื่�อนที่ S.H.M.
ม"มเฟสั่
(Phase)เป3นคื�าม"ม ที่ สั่�อไปถู4งลื่�กษณะการเคืลื่�อนที่
030
rad 6
45
60
rad 4
rad
3
rad 2
rad
rad 2
3
rad 2
2
2
3
2
2
2
3
2
)sin()( tAtx
สั่มการ ขนาดิการกระจุ�ดิ ณ เวลื่าใดิ ๆ
อ�มปลื่�จุ!ดิ หร�อ ช่�วงแกว�งไกลื่สั่"ดิ หน�วย เมตัร
f 2
fT
1
จุ�านวนรอบใน 1 ว�นาที่
คืาบ คื�อ เวลื่าที่ แกว�ง 1 รอบ
ม"มเฟสั่ ขณะเร�มตั#นแกว�ง
ม"มเฟสั่เร�มตั#น กรณ ตั�าง ๆ 0
2
2
3
20
2
5
3
2
7
4
2
2
3
2
ม"มเฟสั่เร�มตั#น กรณ ตั�าง ๆ 0
2
2
3 2
02
5
3
2
7
4
2
2
3
2
สั่มการ อ�ตัราเร-ว หร�อ ขนาดิคืวามเร-ว ณ เวลื่าใดิ ๆ
)cos()( tAtv
tA
tA
dt
dt
dt
dtA
tdt
dtA
tAdt
dtx
dt
dtv
cos
)(cos
)()(cos
cos
)sin()()(
พี�สั่!จุน2
ที่�ศคืวามเร-ว หาไดิ#จุากคืวามเข#าใจุ
22 xAv
ขนาดิคืวามเร-ว หร�อ อ�ตัราเร-ว ณ จุ"ดิใดิ ๆ
อ�ตัราเร-วเช่�งม"ม หน�วย รอบตั�อว�นาที่ f 2
ขนาดิการกระจุ�ดิ หร�อ ระยะไกลื่สั่"ดิ
ขนาดิการกระจุ�ดิ ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
สั่�วนที่�ศคืวามเร-ว ให#หาจุากคืวามเข#าใจุ
หร�อ สั่มการอ กแบบหน4ง
สั่มการ อ�ตัราเร�ง หร�อ ขนาดิคืวามเร�ง ณ เวลื่าใดิ ๆ
)sin()( 2 tAta
tA
tA
dt
dt
dt
dtA
tdt
dtA
tAdt
dtv
dt
dta
sin-
)(sin
)()(sin
sin
)cos()()(
2
พี�สั่!จุน2
สั่�วนที่�ศคืวามเร�ง ให#หาจุากคืวามเข#าใจุ
xa 2ขนาดิคืวามเร�ง ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
ขนาดิการกระจุ�ดิ ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
สั่�วนที่�ศคืวามเร�ง ให#หาจุากคืวามเข#าใจุ
หร�อ สั่มการอ กแบหน4ง
fT
1
คืาบ คื�อ เวลื่าที่ เคืลื่�อนที่ คืรบ 1 รอบ ม หน�วย ว�นาที่
พีลื่�งงานของอน"ภาคืที่ เคืลื่�อนที่ แบบ S.H.M
พีลื่�งงานจุลื่น2 ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
2222
2
1
2
1xAmmvT
พีลื่�งงานศ�กย2 ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
22
2
1xmU
เม�อ เป3นขนาดิการกระจุ�ดิ ที่ จุ"ดิน��น
x
พีลื่�งงานรวมที่��งหมดิ ขณะอน"ภาคือย!�ที่ จุ"ดิใดิ ๆ
22
2
1 AmE
22
22222
2
1
2
1
2
1
Am
xmxAmUTE
พี�สั่!จุน2
โปรดิสั่�งเกตัว�า พีลื่�งงานรวมที่ จุ"ดิตั�างๆ เที่�าก�น
AA
22
2
1xmU
222
2
1xAmT
22
2
1 AmE
จุ"ดิสั่มดิ"ลื่ พีลื่�งงานจุลื่น2มากสั่"ดิ พีลื่�งงานศ�กย2เป3นศ!นย2
จุ"ดิไกลื่สั่"ดิ พีลื่�งงานจุลื่น2เป3นศ!นย2 พีลื่�งงานศ�กย2มากสั่"ดิ
ตั�วอย�างที่ อน"ภาคืมวลื่ 1 ก�โลื่กร�ม เคืลื่�อนที่ แบบ S.H.M. ม ช่�วงสั่�นไกลื่สั่"ดิ 10 cm คืวามถู 20 Hz จุงหา
1 แตั�ลื่ะรอบใช่#เวลื่าก ว�นาที่
Hzf
T 05.020
11 ตัอบ
2 อ�ตัราเร-วมากสั่"ดิเที่�าไร แลื่ะเม�อว�ตัถู"อย!�จุ"ดิใดิที่ จุ"ดิสั่มดิ"ลื่ อ�ตัราเร-วมากสั่"ดิ
0)1.0(207
222 222
xAv
0x
smv / 126.0)1.0)(26.1()1.0()26.1( 2 ตัอบ
3 อ�ตัราเร�งมากสั่"ดิเที่�าไร ที่ จุ"ดิใดิที่ จุ"ดิไกลื่สั่"ดิ อ�ตัราเร�งมากสั่"ดิ
mcmx 1.0 10
)1.0(207
222
2
2
xa
22 / 159.0)1.0()26.1( sma ตัอบ
4 จุ"ดิที่ ห�างจุากสั่มดิ"ลื่ 4 cm ไปที่างขวา ม คืวามเร-วแลื่ะคืวามเร�งเที่�าใดิ
2222 )04.0()1.0(207
222
xAv
0084.0)26.1()0016.0()01.0()26.1( v
smv / 11592.0)092.0)(26.1(
ตัอบ
22 / 0504.0)04.0)(26.1( smxa
ตัอบ
คืวามเร-ว 0.11592 m/s ไปที่างขวา
คืวามเร�ง 0.0504 m/s2 ไปที่างซ้ำ#าย
5 จุงหาพีลื่�งงานจุลื่น2มากสั่"ดิ แลื่ะพีลื่�งงานศ�กย2มากสั่"ดิ
จุ"ดิสั่มดิ"ลื่ พีลื่�งงานจุลื่น2มากสั่"ดิ
JsmkgT 0080.0)/ 126.0)(1(2
1 2
JkgxAmT 0080.00)1.0()2014.32)(1(2
1
2
1 22222 หร�อ
จุ"ดิไกลื่ พีลื่�งงานศ�กย2มากสั่"ดิ
....)10.0()2014.32)(1(2
1
2
1 2222 kgxmU
6 จุ"ดิที่ ห�างจุากสั่มดิ"ลื่ 4 cm ม พีลื่�งงานจุลื่น2 พีลื่�งงานศ�กย2 พีลื่�งงานรวมเที่�าใดิ
JkgT ........)11592.0)(1(2
1 2
JkgxmU .....)04.0()2014.32)(1(2
1
2
1 2222
UTE
top related