โดย ครูปรีณาพรรณ พิมพ์พิศาล
การถ่ายโอนพลังงานของคลื่นกล(S.H.M) 7/21
โดยที่
คือ คาบของการสั่นของวัตถุ มีหน่วย วินาที (s)
คือ มวลของวัตถุ มีหน่วย กิโลกรัม (kg)
คือ ค่าคงตัวของสปริง มีหน่วย นิวตันต่อเมตร (N/m)
คือ ความถี่ของการสั่นของวัตถุ มีหน่วย รอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)
ในกรณีของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของลูกตุ้มนาฬิกา ทำได้โดยนำกระป๋อง
มาเจาะรูด้านบนเพื่อผูกเชือกสำหรับแขวน และเจาะรูด้านล่างกระป๋อง 1 รู นำทรายใส่ลงไป
ในกระป๋องแล้วนำกระดาษวางไว้ใต้กระป๋อง ทำการแกว่งกระป๋องให้เคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิก
อย่างง่ายแล้วดึงกระดาษให้เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในแนวตรง สังเกตรูปร่างของทราย
บนกระดาษ ในทำนองเดียวกันการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของวัตถุมวล m
ที่ติดปลายสปริง เมื่อนำปากกามาติดมวล m แล้วให้ปากกาลากบนกระดาษที่เคลื่อนที่ต่อเนื่อง
จะได้รูปของ การเคลื่อนที่ของ คลื่นแบบรูปไซน์ (sinusoidal wave) ดังรูปที่ 2-13
รอยของทรายและรอยปากกาที่ติดมวล m เมื่อมีการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิก
จากรูปที่ 2-13 รอยของทรายและรอยปากกาที่เกิดขึ้นจะเห็นว่าสอดคล้องกับลักษณะการเคลื่อนที่
แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย และจากความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่ายและ
การเคลื่อนที่แบบวงกลมจะได้ว่าการกระจัดในแนวดิ่ง มีความสัมพันธ์กับเวลา ดังสมการ (2-6) คือ
หรือ
(2-6)
A
(ก, ข ที่มา: สสวท., 2556, หน้า 7 และ ค : ปรีณาพรรณ พิมพ์พิศาล)
ค. ภาพเคลื่อนไหวรอยของทราย
คือ เป็นการกระจัดเชิงมุมของวัตถุ m ที่สั่นขึ้นลง
คือ การกระจัดที่มีค่ามากที่สุดจากตำแหน่งสมดุล เรียกมุม
ซึ่งตรงกับเฟสของรอยปากกาโดย
โดย
คือ เป็นการกระจัดในแนวดิ่ง
รูปที่ 2-13
(2-5)
ว่าเป็นเฟสของวัตถุ
19/11/2558