28
บทเรียนสําเร็จรูป เลมที7 การเคลื่อนที่แบบฮารมอนิกอยางงาย วิชาฟสิกสเพิ่มเติม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปที4 จัดทําโดย นายศรัณย สาเขตรการณ โรงเรียนตลุกดูวิทยาคม สํานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยม เขต 42 www.kroobannok.com

ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

บทเรยนสาเรจรป

เลมท 7

การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

วชาฟสกสเพมเตม 1

ชนมธยมศกษาปท 4

จดทาโดย

นายศรณย สาเขตรการณ

โรงเรยนตลกดวทยาคม

สานกงานเขตพนทการศกษามธยม เขต 42

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 2: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

คานา

บทเรยนสาเรจรปน ผ เขยนไดจดทาขนเพอใชในการเรยนการสอนวชาฟสกสเพมเตม1 ชนมธยมศกษาปท 4

โดยจดทาทงหมด 7 เลม เลมนเปนสดทาย เรอง การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย ผ เขยนไดนาเนอหา

มาศกษา และจดแบงเนอหาเรยงลาดบจากงายไปยากเพอจงใจในการศกษาดวยตนเอง แนวทางการจดทารปเลม

ของบทเรยนสาเรจรปน ผ เขยนไดเขยนขนตามแนวของการแนะนาการจดทารปเลมทสมบรณของบทเรยนสาเรจรป

ของสานกงานคณะกรรมการขาราชการคร (ก.ค.) และจากประสบการณการสอนฟสกสมานานกวาสบป

ผ เขยนหวงวา คร นกเรยน และผสนใจ คงจะไดรบประโยชนจากการใชบทเรยนสาเรจรปชดนมาก

พอสมควร

นายศรณย สาเขตรการณ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 3: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

คาชแจง บทเรยนสาเรจรป เรอง การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย เลมน เปนเลมสดทายของบทเรยนสาเรจรปทผเขยนไดเขยนขน เพอใชในการเรยนการสอนวชาฟสกสเพมเตม 1 เพอใหไดรบความรไปใชใชในชวตประจาวนและเปนพนฐานในการศกษาตอระดบสงจงควรตงใจศกษามงมนและปฏบตตามขอตกลงตอไปน 1. ศกษาไปตามลาดบของบทเรยน 2. เมอพบคาถาม/กจกรรม ใหตอบคาถามโดยใชความรทศกษามา และทากจกรรม(ถาม) อยางเครงครด 3. ไมขามกรอบความรในการศกษา 4. ไมดเฉลยกอนทาคาถาม/กจกรรมและตองตรวจสอบคาตอบทนททเสรจสนกจกรรม 5. ไมขดเขยนขอความใด ๆ ลงในบทเรยน หากจาเปนใหใชดนสอ เมอจบบทเรยนแลวตองลบออก ใหสะอาด 6. นาบทเรยนสงคนครประจาวชาในสภาพทเรยบรอย

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 4: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย เปนการเคลอนทแบบซารอยเดมกลบไปกลบมาผานตาแหนงสมดล และ มทศทางของแรงและความเรงเขาหาตาแหนงสมดล ในขณะทการกระจดมทศออกจากตาแหนงสมดล

สารวจตรวจสอบและอธบายการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายและนาไปใชประโยชน 1. อธบายการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายได 2. ยกตวอยางการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายได 3. ทากจกรรมการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายได 4. คานวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

สาระสาคญ

ผลการเรยนรทคาดหวง

จดประสงคการเรยนร

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 5: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

จากทเราไดศกษามา การเคลอนทของวตถมไดหลายแบบ เชน การเคลอนทในแนวตรง การเคลอนทแบบวงกลม การเคลอนทแบบโพรเจกไทล เหตทเปนเชนนเพราะมแรงกระทากบวตถ แตกตางกน นอกจากนยงมการเคลอนทอกอยางหนง ทเราคนเคยกนด คอการเคลอนทแบบสน หรอแบบแกวง ดงรป

รป 7.1 แสดงการแกวงของนอต

ทมา : ดดแปลงจาก สสวท. 2546:22

กรอบนา

วตถจะแกวงกลบไปกลบมาซาเดมนคะ

ใชแลวครบเราเรยกการเคลอนทลกษณะนวา การเคลอนท แบบฮารมอนกอยางงาย

คาถามกรอบนา 1. ใหนกเรยนยกตวอยางการเคลอนท ทมลกษณะเดยวกบการเคลอนท ในรป 7.1 มา 2 ตวอยาง

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 6: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย เปนการเคลอนทกลบไปกลบมา ซารอยเดม โดยทมมเบนจากแนวดงคงตวตลอด พจารณารป 7.2

รป 7.2 แสดงการแกวงของวตถ เมอวตถเคลอนทจาก x ไป y กลบมา x ไป z แลวกลบมาท x อกครง เปนการเคลอนทครบ 1 รอบ เรยกวา คาบ

เฉลยกรอบนา 1. มไดหลายอยางเชน การแกวงของชงชา การแกวงของลกตมนาฬกา การสะบดของเสนเสยงของเครองดนตร การสนของมวลทตดกบ ปลายของแผนสปรง

กรอบท 1 คาบ

x

z y

พกตอบคาถามกอนครบ

คาถามกรอบท 1 1. จากรป 7.2 ถาวตถเคลอนทจาก x ไป y ใชเวลา 1 วนาท วตถนมคาบเทาไร 2. จากรป 7.2 ถาวตถเคลอนทจาก x ไป z ใชเวลา 1.5 วนาท วตถนมคาบเทาไร

งายมากเลยคะ

θθ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 7: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

จากความรเรอง การเคลอนทแบบวงกลม เราทราบมาวาคาบและความถ เปนสวนกลบซงกนและกน เราสามารถนาความรเรองนมาใชกบการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายไดเชนเดยวกน

เฉลยกรอบท 1 1. 4 วนาท 2. 6 วนาท

แสดงวาความถคอจานวนรอบของการเคลอนท ใน 1 วนาทนะซคะ

ใชแลวครบแลวกมหนวยเปนรอบตอวนาทหรอ เฮรตซ เชนเดยวกน

คาถามกรอบท 2

1. วตถหนงเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย โดยมคาบ 5 วนาท วตถนจะมความถเทาใด 2. วตถหนงเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย โดยมคาบ 1/5 วนาท วตถนจะมความถเทาใด

เฉลยกรอบท 2

1. T1

=f 2. T1

=f

51

= =1/(1/5)

ไมยากเลยคะ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 8: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

รป 7.3 แสดงการเตรยมชดทดลองการแกวง

ทมา : นายศรณย สาเขตรการณ กจกรรม 7.1 การเคลอนทแบบแกวง

จดประสงค 1. หาคาบการแกวงจากการเคลอนทแบบแกวง ของนอต 2. วเคราะหหาคาทมผลตอคาบการแกวง วธทดลองตอนท 1 1. จดอปกรณดงรป 7.3 2. จดความยาวเชอกใหยาว 50 cm นอต 1 ตว ดงนอตทามมกบแนวดง 7 - 8 องศา 3. ปลอยใหแกวงจบเวลาในการแกวงครบ 20 รอบ บนทกผล 4. ทาซาขอ 2 - 4 เปลยนนอตเปน 2 ตว และ 3 ตว ตามลาดบ 5. คานวณหาคาบในแตละกรณ บนทกผลลงตาราง 6. เขยนกราฟโดยใหคาบอยบนแกนตง จานวนนอตอยบนแกนนอน

กรอบท 3

คาถามกรอบท 3 1. กราฟทนกเรยนเขยนไวมลกษณะอยางไร 2. นกเรยนสรปกจกรรมตอน 1 นไดอยางไร

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 9: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

วธทดลองตอนท 2 1. ใชนอต 1 ตว ในการทดลอง 2. เรมทดลองทความยาวเชอก 30 cm 3. เปลยนความยาวเชอกเปน 40 และ 50 cm ตามลาดบ 4. บนทกผลคลายกบตอนท 1 แตเพมอก 1 คาคอ ( 2T ) คาบยกกาลงสอง 5. นาขอมลมาเขยนกราฟโดยให 2T อยบนแกนตง สวนความยาวเชอกอยบนแกนนอน

เฉลยกรอบท 3 1. เสนนอนขนานแกน x 2. คาบการแกวงไมขนกบมวล

กรอบท 4

เหมอนผล การทดลองหนเลยคะ

ลองทาด (ตอ)

เรยบรอยแลวไปตอบคาถามกนเลยนะครบ

คาถามกรอบท 4 1. กราฟทนกเรยนเขยนไดมลกษณะอยางไร 2. นกเรยนจะสรปและแปลความหมายจากกราฟไดอยางไร

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 10: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

พจารณารป 7.4 ขางลาง

รป 7.4 การเคลอนทแบบสนของรถทตอสปรง ออกแรง 1F

v ดงรถทดลองใหเคลอนทไปทางขวาทาใหสปรงยด x จากตาแหนงสมดล

(ตาแหนงทสปรงยงไมยดในทนคอ แนว A ) มทศจากจดเรมตนไปยงรถทดลอง เมออกแรงดง 1F

v กจะมแรงดง 2F

v จากสปรงดงกลบดวยขนาดเทากนทศตรงขาม

ดงนน 2F

v= - xkv เมอปลอยมอแรง 1F

v จะหมดไป แรง 2F

v จงดงรถทดลองกลบไปทางซายดวยความเรง av

จากสถานการณขางบนจะไดวา 2F

v= - xkv ---- 1

เฉลยกรอบท 4 1. เปนเสนตรงทามมกบแนวระดบ 2. คาบยกกาลงสองแปรผนตรงกบความยาว เชอกหรอความยาวเชอกมผลตอการ เปลยนแปลงของคาบการแกวง

กรอบท 5

เปนอยางน นเอง

รถทดลองตดสปรง

m

m 1Fv

A Bxv

2Fv

1Fv

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 11: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

และจากกฎขอ 2 ของนวตน Fv

= m av ---- 2

2 = 1 m av = - xkv

av = m

xkv−--- - 3

จากสมการ 3 คา k กบคา m เปนคาคงตวจงสรปไดวา “วตถทมการเคลอนทแบบสน ความเรงจะมขนาดแปรผนตรงกบขนาดของการกระจด แตมทศตรงขาม” นนคอการเคลอนทแบบสนความเรงจะมทศเขาหาตาแหนงสมดลเสมอ

พกตอบคาถาม กอนนะครบ

คาถามกรอบท 5 1. ถารถทดลองถกดงไปทางซายของตาแหนงสมดลจากนน ปลอยใหเคลอนท ความเรงของรถทดลองจะมทศไปใน ทศทางใด

ไมยากเลยคะ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 12: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

ในการเคลอนทของรถทดลองทผานมา หากไมมแรงตานจากภายนอก รถทดลองจะเคลอนทกลบไปกลบมาเชนนตลอดไป นนคอพลงงานกลของระบบมคาคงทคอ ในการเคลอนทแตละรอบพลงงานจลนและพลงงานศกยจะเปลยนรปกน ทจดสมดลพลงงานทงหมดจะเปนพลงงานจลน พลงงานศกยเปนศนย เมอวตถเคลอนทออกจากจดสมดล พลงงานจลนจะคอย ๆ เปลยนรปไปเปนพลงงานศกย จนวตถอยทปลายสดของการเคลอนท พลงงานจลนจะเปนศนย และพลงงานศกยมากทสดเทากบพลงงานจลนทจดสมดล ซงจะเปลยนรปกลบไปกลบมา เชนน ตลอดการเคลอนท

เฉลยกรอบท 5 1. ทศไปทางขวา (เขาหาตาแหนงสมดล)

พลงงานกลของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

ลองตอบคาถาม หนอยนะครบ

คาถามกรอบท 6 1. รถทดลองเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายจาก จด A ซงเปนตาแหนงสมดล ไป B ซงเปนตาแหนง ไกลสด ณ ตาแหนงน จะมพลงงานอะไร www.kr

ooba

nnok

.com

Page 13: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

เราสามารถหาสตรการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย โดยการเทยบเคยงกบการเคลอนทเปนวงกลมดงรป รป 7.5 วตถ P เคลอนทเปนวงกลม ระยะกระจดบนแกน x จะได trrx ωθ coscos == --- - 1 องคประกอบความเรวบนแกน x trvvx ωωθ sinsin −=−= --- 2 ความเรงในทศเขาสศนยกลาง traax ωωθ coscos 2−=−= ----- 3 นา 1 แทนลงใน 3 จะได xax

2ω−= ----- 4 สมการ 4 แสดงลกษณะสาคญของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย นนคอ ความเรง แปรผนตรงกบการกระจด แตทศตรงกนขาม

เฉลยกรอบท 6 1. พลงงานศกย

ถกอกแลวคะ ดใจจง

r

x

Pvv−

vv

av θ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 14: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

ให m

kx−=a ----- 1

และ x2ω−=a ----- 2

2 = 1 mkxx2 −

=−ω

mk2 =ω

mk

นนคออตราเรวเชงมมของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย มความสมพนธกบคาคงตวและมวลของวตถทตดกบสปรงดงสมการขางบน และไดตออกวา จาก fπω 2=

ดงนน mk

2π1

=f

และ

km2πT =

แตทผานมาเราได

m

kx−=a นคะ

ดมากทเธอยงจาได

คาถามกรอบท 7 1. วตถ 2 ชน ชนแรกมมวลเปน 3 เทาของชนทสอง ถานาแตละชนมาตดทปลาย สปรงทมคาคงทเทากนแลวทาใหสน วตถชนไหนจะสนดวยมอตราเรว เชงมมมากกวากน

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 15: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

1. สปรงอนหนงวางอยบนพนเกลยงปลายดานหนงยดแนนกบผนง ปลายทเหลอมวตถมวล 1 กโลกรมตดไว ออกแรง 5 นวตน ดงมวล ทาใหสปรงยดออก 20 เซนตเมตร เมอปลอยมอ วตถนจะเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายดวยคาบเทาไร

วธทา หาคา k ของสปรงกอน จาก F = kx

xFk =

m 0.2N 5 = N/m 25=

เมอปลอยมอมวล 1 กโลกรมเคลอนท มอตราเรวเชงมมหาไดจาก

mkω =

kgmN

1/25

= rad/s 5ω =

จากสมการ T2πω =

แทนคา ω2πT =

5

14.32×=

3.1≈ วนาท ตอบ มวล 1 กโลกรมมคาบการเคลอนท 1.3 วนาท

เฉลยกรอบท 7 1. จากสมการ

mk

มวลแปรผกผนกบ ω เนองจากชนท 2 มมวลนอยดงนนจงม ω มากกวาชนแรก

กรอบท 8

ไมผดเลยคะ

ตวอยาง

คาถามกรอบท 8 1. แขวนมวล 4 กโลกรมกบสปรงแลวปลอยใหสนขนลงในแนวดง ปรากฏวาวดคาบการสน ได 2 วนาท ถานามวล 8 กโลกรมมาแขวนแทนมวล 4 กโลกรม แลวปลอยใหสนขนลง จะสนดวยความถเทาไร

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 16: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

เฉลยกรอบท 8

1. จากโจทย km2πT =

km4πT 22 =

2

2

Tm4πk =

แทนคาเงอนไขแรก

4

44πk2 ×

=

24πk = เปลยนเปนมวล 8 กโลกรม

แทนคา 24π82πT =

22T = จาก

T1

=f

22

1=

ดงนน มวล 8 กโลกรมจะสนดวยความถ 22

1 รอบตอวนาท

ลกตมอยางงาย เปนอยางไรหรอคะ

ถาสนใจอยากร ลองศกษาดส

การแกวงลกตมอยางงาย กรอบท 9

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 17: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

ลกตมอยางงายคอ ลกตมทมมวลขนาดเลก แขวนทปลายเชอกออนโดยมแนวดงเปนตาแหนงสมดล

เมอดงวตถ ทามมเอยงเลก ๆ กบแนวดง หลงปลอยวตถใหเคลอนทแกวงกลบไปกลบมา จะพสจนไดวา เปนการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย พจารณารป

θ

θ

รป 7.6 แสดงแรงกระทาตอมวล m จากรปแรงทดงมวล m เขาสตาแหนงสมดลคอ

l

xsinθ =

แทนคา l

xmF g−= ----- 1

จากกฎขอสองของนวตน amF = ----- 2 2 = 1 am =

l

xmg−

l

xg−=a

จะเหนไดวา ความเรงแปรผนตรงกบการกระจด และมทศตรงขามการแกวงของลกตม จงเปนการ เคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายดวย จากความรเดม xω2−=a ---- 1

และ l

xg−=a ----- 2

1 = 2 l

xxω2 g−=−

l

g=2ω

l

g=ω

l

m x

mg

mg θsin

mg θsin

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 18: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

จาก f2πω = จะได

l

g2π1

=f

และ

glπ2T =

ขอบคณ คณครมากนะคะ ทอธบายใหฟง

ลองมาทาแบบฝกกนดกวา

คาถามกรอบท 9

1. จากสมการ glπ2T = ทาใหเราทานายไดวา ถาเราเปลยนความยาวเชอกใหเพมขน

วตถจะแกวงเรวขนหรอชาลง www.kroo

bann

ok.co

m

Page 19: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

ความเรงเนองจากแรงดงดดของโลกมคาประมาณ 9.8 เมตรตอวนาท 2 จงหาความยาวของกานของลกตมนาฬกาทแกวงได 60 รอบ ภายใน 1 นาท วธทา โจทยกาหนดให g = 9.8 m/s 2 ใหความยาวลกตม = l

จากสมการ l

g2π1

=f

แทนคา l

21 /8.9

7222

11 sms ××

=−

l = 0.25 m ตอบ ความยาวกานลกตมนาฬกาเทากบ 0.25 เมตร Tip: แกวง 60 รอบตอ 1นาท คอ 60 รอบตอ 60 วนาท ดงนนความถจงเทากบ 1 รอบตอวนาท

เฉลยกรอบท 9 1. จากสมการจะเหนไดวา คาบแปรผนตรงกบความยาวเชอก ดงนนเมอเราเพมความยาวเชอก คาบกจะมากขน ดงนนตองแกวงชาลง

กรอบท 10

ไมยากเลยคะ

ตวอยาง

ไปลองทาคาถามดครบ

คาถามกรอบท 10 1. ชงชา A สายยาวกวาชงชา B 0.5 เมตร ถาผลกใหชงชาทงสองแกวงดวยแรงทเทากน ชงชาใดจะแกวงดวยความถทมากกวา www.kr

ooba

nnok

.com

Page 20: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย เปนการเคลอนทแบบซารอยเดมกลบไปกลบมา ผานตาแหนงสมดล และมคาบคงตว โดยมทศของแรงและความเรงเขาหาตาแหนงสมดล ในขณะทการกระจดมทศออกไปจากตาแหนงสมดล

เฉลยกรอบท 10 1. ชงชา B

กรอบสรป

พอทาไดคะ

เรากไดเรยนเรองการเคลอนทแบบฮารมอนก

อยางงายจบแลว มาชวยกนทบทวนหนอยนะครบ

ดคะคณคร

ไปลองทาแบบทดสอบหลงเรยนเลยนะครบ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 21: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

แบบทดสอบกอนเรยน

เรอง การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

1. (1) ขอใดเปนลกษณะของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย ก. การเคลอนทในแนวดง ข. การเคลอนทแบบซารอยเดมเปนรอบ ค. การเคลอนทแบบซารอยเดมกลบไปกลบมา ง. การเคลอนทแบบเกลยวสวาน

2. (1) วตถทสนแบบฮารมอนกอยางงงายจะตองมแรงกระทาตอวตถอยางไร ก. แรงตองตงฉากกบความเรวเสมอ ข. แรงตองมทศเขาหาศนยกลางเสมอ ค. แรงตองมทศเขาตาแหนงสมดลเสมอ ง. แรงตองคงททงขนาดและทศทาง

3. (1) คาบการสนของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายของวตถทตดปลายสปรงขนอยกบอะไร ก. มวลของวตถทตดปลายสปรง ข. คาคงทของสปรง ค. ความยาวของสปรง ง. ขอ ก และ ขอ ข ถก

4. (1) เดกชายแดงอวนกวาเดกชายดา นงเลนชงชาทสนามเดกเลน ซงมความยาวของสายชงชา เทากน ถาแกวงดวยแรงทเทากน คาบการแกวงของเดกทงสองเปนอยางไร

ก. คาบการแกวงของเดกชายดามากกวาเดกชายแดง ข. คาบการแกวงของเดกชายดานอยกวาเดกชายแดง ค. คาบการแกวงของเดกชายทงสองเทากน ง. สรปไมไดขนอยกบวาใครแกวงแรงกวากน

5. (1) ลกเสอคนหนง มองเหนเถาวลยทหอยอยบนตนไม 3 เสน เสนหนงยาว เสนหนงสน อกเสน ยาวปานกลางทงสามเสนยาวพอทจะขามคลองได ถาเขาตองการขามคลองอยางชา ๆ เขาตอง โหนเถาวลยเสนใด

ก. เสนทยาวทสด ข. เสนทสนทสด ค. เสนทยาวปานกลาง ง. เสนใดกได

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 22: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

6. (2) ขอใดเปนการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

ก. วตถตดปลายสปรงสน ข. นาฬกาเดน ค. หอยทากเดน ง. ปลาวายนา

7. (2) ขอใดไมใชการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย ก. วตถตดปลายสปรงสน ข. การแกวงของลกตมนาฬกา ค. ลกขางหมนรอบตวเอง ง. การแกวงของชงชา

8. (3) ถาจะทาการทดลองเพอหาความสมพนธระหวางมวลของวตถทตดปลายสปรง กบ คาบการสนของสปรง ตองควบคมสงใดตอไปนใหเหมอนกน 1. คานจของสปรง 2. ระยะหางจากตาแหนงสมดล 3. มวลของวตถทตดปลายสปรง

ก. ขอ 1 และ 2 ข. ขอ 2 และ 3 ค. ขอ 1 และ 3 ง. ขอ 1, 2 และ 3

9. (3) ในการทดลองเรองมวลของวตถมผลตอคาบการแกวงหรอไม ตองออกแบบ การทดลองตามขอใดจงจะเหมาะสม

ก. ใชเชอกทยาวเทากน แขวนดวยมวลทมขนาดเทากน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ข. ใชเชอกทยาวเทากน แขวนดวยมวลทมขนาดแตกตางกน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ค. ใชเชอกทยาวแตกตางกน แขวนดวยมวลทมขนาดเทากน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ง. ใชเชอกทยาวแตกตางกน แขวนดวยมวลทมขนาดแตกตางกน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 23: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

10. (4) คาบการสนกบความถในการสน มความสมพนธกนอยางไร

ก. คาบการสนมาก ความถในการสนจะนอย ข. คาบการสนมาก ความถในการสนมคามาก ค. คาบการสนไมขนกบความถ ง. คาบการสนไมเกยวของกบความถ

11. (4) นายเขยวอวนกวานายขาว เมอนงรถทมโชคตดสปรงทมคาคงทเทากน เวลาตกหลม เดยวกน ใครจะสนโดยมความถมากกวากน

ก. นายเขยวสนดวยความถมากกวา ข. นายขาวสนดวยความถมากกวา ค. ไมแนนอนขนอยกบหลมใหญหรอเลก ง. ไมแนนอนขนอยกบหลมลกหรอตน

12. (4) ถาการเคลอนทของวตถ จาก A ไป B ใชเวลา 1 วนาทดงรป คาบการเคลอนทนจะเปน กวนาท

ก. 1 s ข. 2 s ค. 3 s ง. 4 s

13. (4) วตถ 2 ชนมมวลไมเทากน โดยชนแรกมมวลนอยกวา 2 เทา ถานามวลทงสองมาตดบนปลาย สปรงทมคาคงทเทากน วตถใดจะสนดวยอตราเรวเชงมมมากกวา

ก. วตถชนแรก ข. วตถชนทสอง ค. เทากน ง. สรปไมได

14. (4) ชงชาสองตวเหมอนกนแต A มความยาวของสายเปน 2 เทาของชงชา B ถาแกวงดวยแรง ทเทากนชงชาใดจะ แกวงดวยคาบทมากกวา

ก. ชงชา A ข. ชงชา B ค. เทากน ง. ไมขนกบความยาวของสาย

A

B

C

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 24: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

15. (4) ความถของการแกวงลกตมนาฬกาสมพนธกบความยาวของสายลกตมอยางไร

ก. l∝f ข.

l

1∝f

ค. 2l∝f

ง. l

1∝f

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 25: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

แบบทดสอบหลงเรยน

เรอง การเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย 1. (1) ขอใดเปนลกษณะของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

ก. การเคลอนทแบบเกลยวสวาน ข. การเคลอนทแบบซารอยเดมกลบไปกลบมา ค. การเคลอนทแบบซารอยเดมเปนรอบ ง. การเคลอนทในแนวดง

2. (1) วตถทสนแบบฮารมอนกอยางงงายจะตองมแรงกระทาตอวตถอยางไร ก. แรงตองมทศเขาตาแหนงสมดลเสมอ ข. แรงตองมทศเขาหาศนยกลางเสมอ ค. แรงตองตงฉากกบความเรวเสมอ ง. แรงตองคงททงขนาดและทศทาง

3. (1) คาบการสนของการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงายของวตถทตดปลายสปรงขนอยกบอะไร ก. มวลของวตถทตดปลายสปรง ข. คาคงทของสปรง ค. ความยาวของสปรง ง. ขอ ก. และ ขอ ข. ถก

4. (1) เดกชายแดงอวนกวาเดกชายดา นงเลนชงชาทสนามเดกเลน ซงมความยาวของสายชงชา เทากน ถาแกวงดวยแรงทเทากน คาบการแกวงของเดกทงสองเปนอยางไร

ก. คาบการแกวงของเดกชายทงสองเทากน ข. คาบการแกวงของเดกชายดานอยกวาเดกชายแดง ค. คาบการแกวงของเดกชายดามากกวาเดกชายแดง ง. สรปไมไดขนอยกบวาใครแกวงแรงกวากน

5. (1) )ลกเสอคนหนง มองเหนเถาวลยทหอยอยบนตนไม 3 เสน เสนหนงยาว เสนหนงสน อกเสน ยาวปานกลางทงสามเสนยาวพอทจะขามคลองได ถาเขาตองการขามคลองอยางชา ๆ เขาตองโหนเถาวลยเสนใด

ก. เสนทสนทสด ข. เสนทยาวปานกลาง ค. เสนทยาวทสด ง. เสนใดกได

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 26: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

6. (2) ขอใดเปนการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย

ก. ปลาวายนา ข. หอยทากเดน ค. นาฬกาเดน ง. วตถตดปลายสปรงสน

7. (2) ขอใดไมใชการเคลอนทแบบฮารมอนกอยางงาย ก. การแกวงของชงชา ข. ลกขางหมนรอบตวเอง ค. การแกวงของลกตมนาฬกา ง. วตถตดปลายสปรงสน

8. (3) ถาจะทาการทดลองเพอหาความสมพนธระหวางมวลของวตถทตดปลายสปรง กบ คาบการสนของสปรง ตองควบคมสงใดตอไปนใหเหมอนกน 1. คานจของสปรง 2. ระยะหางจากตาแหนงสมดล 3. มวลของวตถทตดปลายสปรง

ก. ขอ 1 และ 3 ข. ขอ 2 และ 3 ค. ขอ 1 และ 2 ง. ขอ 1,2 และ 3

9. (3) ในการทดลองเรองมวลของวตถมผลตอคาบการแกวงหรอไม ตองออกแบบการ ทดลองตามขอใดจงจะเหมาะสม

ก. ใชเชอกทยาวแตกตางกน แขวนดวยมวลทมขนาดแตกตางกน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ข. ใชเชอกทยาวแตกตางกน แขวนดวยมวลทมขนาดเทากน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ค. ใชเชอกทยาวเทากน แขวนดวยมวลทมขนาดแตกตางกน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ ง. ใชเชอกทยาวเทากน แขวนดวยมวลทมขนาดเทากน ปลอยใหแกวงและจบเวลาครบรอบ 20 รอบ

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 27: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

10. (4) คาบการสนกบความถในการสนสมพนธกนอยางไร

ก. คาบการสนไมเกยวของกบความถ ข. คาบการสนไมขนกบความถ ค. คาบการสนมาก ความถในการสนมคามาก ง. คาบการสนมาก ความถในการสนจะนอย

11. (4) นายเขยวอวนกวานายขาว เมอนงรถทมโชคตดสปรงทมคาคงทเทากน เวลาตกหลม เดยวกน ใครจะสนโดยมความถมากกวากน

ก. ไมแนนอนขนอยกบหลมลกหรอตน ข. ไมแนนอนขนอยกบหลมใหญหรอเลก ค. นายขาวสนดวยความถมากกวา ง. นายเขยวสนดวยความถมากกวา

12. (4) ถาการเคลอนทของวตถ จาก A ไป B ใชเวลา 1 วนาทดงรป คาบการเคลอนทนจะเปน กวนาท

ก. 4 s ข. 3 s ค. 2 s ง. 1 s

13. (4) วตถ 2 ชนมมวลไมเทากน โดยชนแรกมมวลนอยกวา 2 เทา ถานามวลทงสองมาตดบนปลายสปรงทมคาคงท เทากน วตถชนใดจะสนดวยอตราเรวเชงมมมากกวา

ก. เทากน ข. วตถชนแรก ค. วตถชนทสอง ง. สรปไมได

14. (4) ชงชา A มความยาวของสายเปน 2 เทาของชงชา B ถาแกวงดวยแรงทเทากนชงชาใดจะ แกวงดวยคาบทมากกวา

ก. ชงชา B ข. ชงชา A ค. เทากน ง. ไมขนกบความยาวของสาย

A

B

C

www.kroo

bann

ok.co

m

Page 28: ชั้นมัธยมศึกษาป ที่ 4  · 2012-03-20 · 5. นาขํอมู้ลมาเขียนกราฟโดยให ้T2 อยู่บนแกนต

15. (4) ความถของการแกวงลกตมนาฬกาสมพนธกบความยาวของสายลกตมอยางไร

ก. l

1∝f

ข. 2l∝f

ค. l

1∝f

ง. l∝f

www.kroo

bann

ok.co

m