สูตร การเคลื่อนที่แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก. อย่างง่าย

การกระจัดของวัตถุซึ่งมีการเคลื่อนที่แบบนี้จะวัดจากตำแหน่งเดิมของวัตถุ เมื่อไม่ถูกแรงภายนอกใดๆ มากระทำ เรียกตำแหน่งนี้ว่า แนวสมดุล                                                   

ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบนี้ได้แก่  เช่น การสั่นของสายไวโอลินเมื่อถูกสี

    

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบ SHM

                                                                                                                1. แอมพลิจูด (A)   การกระจัดสูงสุดของการเคลื่อนที่วัดจากจุดสมดุลไปยังจุดปลาย มีค่าคงที่เสมอ หรือบางครั้งเรียกว่า ช่วงกว้าง

                                                                                2. คาบ (T)  ช่วงเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ มีหน่วยเป็ นวินาที ต่อรอบหรือวินาที                                                             

                                                                                3. ความถี่ (f)  จำนวนรอบที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือเฮิรตซ์ (Hz)                                       

                                                                                4. ณ ตำแหน่งปลาย x ,  F, a มีค่ามากที่สุด แต่ v = 0                                                                                                                                      

                                                                                5. สมการการเคลื่อนที่แบบซิมเปิ้ลฮาร์มอนิก

สูตร การเคลื่อนที่แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก. อย่างง่าย

 

                ลักษณะสำคัญ   การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกจะมีความเร่งแปรผันตรง กับการ กระจัด  แต่มีทิศตรงกันข้าม โดยทิศของความเร่งจะเป็นทิศเดียวกับเเรง และแรงจะต้องเป็นแรงเข้าหา จุดสมดุลในณะที่การกระจัดมีทิศออกไปจากจุดสมดุล

ดังสัมการ

สูตร การเคลื่อนที่แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก. อย่างง่าย

 

สมการการเคลื่อนที่แบบ SHM รูปทั่วไป   เมื่อ คือแอมพลิจูด

สูตร การเคลื่อนที่แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก. อย่างง่าย

การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก

ตัวอย่าง  การสั่นสะเทือนของใบลำโพงเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ดังรูป  ถ้าวัดความถี่สูงสุด  f = 1.0 kHz   และแอมพลิจูด  A = 2.0 x10-4 m   จงหาความเร่งสูงสุดของใบลำโพง

สูตร การเคลื่อนที่แบบ ฮา ร์ มอ นิ ก. อย่างง่าย

เฉลย แผ่นไดอะแกรมของลำโพงให้ความถี่ของเสียง 1.0 kHz  

ตัวอย่าง            สัญญาณทางไฟฟ้าของหัวเข็มเกิดจากการสั่นสะเทือนกลับไปมาของหัวเข็ม ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก