มวลผูกติดกับสปริงเบาแล้วดึงให้สปริงยืดออก 5 cm แล้วปล่อยให้สั่นแบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ด้วยความถี่ 10 rad/s จงหาว่าเมื่อมวลเคลื่อนที่ผ่านจุดสมดุล มวลจะมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่าใด
จากโจทย์ ตอนนี้ค่อนข้างมืดแปดด้านกับวิธีทำมาก ในอินเทอร์เน็ตเฉลยเป็น
6.28 m/s
แต่ก็มีประเด็นอื่น ๆ ที่ผมงงตงิด ๆ และพึงอนุมานอยู่ว่า
1. "ดึงให้สปริงยืดออก 5 cm..." ไม่แน่ใจว่า 5 cm เป็นแอมพลิจูด (A) หรือเปล่านะครับ?
2. "ความถี่ 10 rad/s" คำว่า "ความถี่" หมายถึง ความถี่เชิงเส้น (อัตราเร็วเชิงเส้น : ω) ซึ่งไปเจอในหนังสือ สสวท. ก็ใช้คำนี้ ไม่แน่ใจว่าผมเข้าใจถูกหรือเปล่า?
3. "จงหาว่าเมื่อมวลเคลื่อนที่ผ่านจุดสมดุล มวลจะมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่าใด" นี่น่าจะหมายถึงความเร็วเชิงเส้นสูงสุด (v
max) แน่ ๆ (?)
4. ต่อจากข้อ 3. ถ้าตอบแบบห้วน ๆ ว่าอัตราเร็วเชิงเส้นมีค่าเท่าใด คงใช้สูตร
vmax = ωA = (10 rad/s)(5x10-2 m) = 0.5 m/s ซึ่งก็เห็นในอินเทอร์เน็ตบ่อย ๆ แต่ผมสังหรณ์บางอย่างว่า 0.5 ไม่น่าใช่คำตอบ เพราะคำนวณง่ายไป และไม่น่าเคลมว่าค่าเหล่านี้จะเป็น ω หรือ A ที่แท้จริง
ช่วยแสดงวิธีคิดหน่อยครับ เพราะโจทย์นี้ให้มาไม่กี่ค่า ไม่กี่ตัวแปรแค่นั้นนะครับ
โจทย์ฟิสิกส์ SHM
แต่ก็มีประเด็นอื่น ๆ ที่ผมงงตงิด ๆ และพึงอนุมานอยู่ว่า
1. "ดึงให้สปริงยืดออก 5 cm..." ไม่แน่ใจว่า 5 cm เป็นแอมพลิจูด (A) หรือเปล่านะครับ?
2. "ความถี่ 10 rad/s" คำว่า "ความถี่" หมายถึง ความถี่เชิงเส้น (อัตราเร็วเชิงเส้น : ω) ซึ่งไปเจอในหนังสือ สสวท. ก็ใช้คำนี้ ไม่แน่ใจว่าผมเข้าใจถูกหรือเปล่า?
3. "จงหาว่าเมื่อมวลเคลื่อนที่ผ่านจุดสมดุล มวลจะมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่าใด" นี่น่าจะหมายถึงความเร็วเชิงเส้นสูงสุด (vmax) แน่ ๆ (?)
4. ต่อจากข้อ 3. ถ้าตอบแบบห้วน ๆ ว่าอัตราเร็วเชิงเส้นมีค่าเท่าใด คงใช้สูตร vmax = ωA = (10 rad/s)(5x10-2 m) = 0.5 m/s ซึ่งก็เห็นในอินเทอร์เน็ตบ่อย ๆ แต่ผมสังหรณ์บางอย่างว่า 0.5 ไม่น่าใช่คำตอบ เพราะคำนวณง่ายไป และไม่น่าเคลมว่าค่าเหล่านี้จะเป็น ω หรือ A ที่แท้จริง
ช่วยแสดงวิธีคิดหน่อยครับ เพราะโจทย์นี้ให้มาไม่กี่ค่า ไม่กี่ตัวแปรแค่นั้นนะครับ