น.ส. ภารดี พิทักษ์วรบุตร ม.5/2 เลขที่ 28

การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิค

(Simple Harmonic Motion)

  การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิค หรือที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบ S.H.M เป็นลักษณะการเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมา  เช่นการสั่นของสปริง การแกว่งของชิงช้า   หรือลูกตุ้มนาฬิกา เป็นต้น

  

ตัวอย่าง  การสั่นสะเทือนของใบลำโพงเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ดังรูป  ถ้าวัดความถี่สูงสุด  f = 1.0 kH_z   และแอมพลิจูด  A = 2.0 ´10^-4 m   จงหาความเร่งสูงสุดของใบลำโพง

แผ่นไดอะแกรมของลำโพงให้ความถี่ของเสียง 1.0 kH_z

_{วิธีทำ}

 

เสียงสะท้อนและเสียงก้อง

   เมื่อคลื่นเสียงเมื่อคลื่นเสียงเคลื่อนที่ไปจนถึงสุดปลายของตัวกลางและพบตัวกลางที่มีความหนาแน่นกว่ามาก เช่น ผนัง กำแพง ฯลฯ คลื่นเสียงจะเกิดการสะท้อนกลับมายังแหล่งกำเนิดเสียงอันเป็นไปตามกฎของการสะท้อน

สมมติเพื่อนของท่านซึ่งยืนอยู่ใกล้ๆท่านกำลังตะโกนใส่ผนังที่อยู่ห่างออกไป เนื่องจากสมองมนุษย์จะยังจำเสียงติดหูอยู่ได้ภายในช่วงเวลา 0.1 วินาทีหลังจากที่ได้ยินเสียงอันเกิดจากการหน่วงของระบบประสาท ดังนั้น หากผนังอยู่ค่อนข้างไกล และท่านได้ยินเสียงที่สะท้อนกลับมาหลังจากที่ท่านได้ยินเสียงจากแหล่งจริง (คือจากปากเพื่อนของท่าน) นานกว่า 0.1 วินาที ท่านจะได้ยินเสมือนเป็น 2 เสียง คือเสียงจากแหล่งจริง และหลังจากนั้น  เล็กน้อยก็จะได้ยินเสียงที่สะท้อนจากผนัง เราเรียกเสียงสะท้อนในกรณีนี้ว่า เสียงสะท้อน (echo)     แต่หากสมมติว่าผนังอยู่ไม่ห่างนัก เมื่อเพื่อนของท่านตะโกน เสียงสะท้อนจะมาถึงหูท่านภายในเวลาน้อยกว่า 0.1 วินาที ในกรณีนี้ท่านจะได้ยินเสียงจากแหล่งจริงและเสียงสะท้อนต่อเนื่อง  เหมือนเป็นเสียงเดียวกัน เสียงที่สะท้อนในกรณีหลังนี้เราเรียกว่า เสียงก้อง (reverberation)      โดยทั่วไปแล้ว หากผนัง กำแพง หรือวัตถุขวางกั้น อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงเกินกว่า 17 เมตร (ระยะโดยประมาณ) ผู้ฟังที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดเสียงจะได้ยินเสียงสะท้อน แต่หากผนังอยู่ภายในระยะ 17 เมตร ผู้ฟังจะได้ยินเสียงก้อง ลองดูภาพข้างล่างนี้เพื่อช่วยความเข้าใจ สังเกตดูเวลาด้วย คลื่นตามยาวสะท้อน

 

การทดลองเสมือนจริง

สปริงเพนดูลัม

 ลากลูกตุ้มเพนดูลัมจากตำแหน่งเริ่มต้น และปล่อยเพนดูลัมจะเริ่มเคลื่อนที่โดยเราสามารถกำหนดความยาวสปริงของลูกตุ้มได้

มวลติดกับสปริง

การทดลองเสมือนจริง

การเคลื่อนที่แบบ SHM