หน่วยที่ 1 การเคลื่อนที่แบบ S.H.M.

แบบทดสอบก่อนเรียน การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์มอนิก

จงเลือกข้อที่ถูกต้องมากที่สุดเพียงหนึ่งข้อ

1.ข้อใดไม่ใช่ลักษณะการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก

ก. ทิศของความเร่งเข้าสู่จุดสมดุลตลอดเวลา

ข. แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่แปรตามการกระจัด

ค. มีความเร็วสูงสุด ณ จุดสมดุล

ง. คาบของการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับแอมปลิจูด

2.ในการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ข้อความในข้อใดผิด

ก. วัตถุมีความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัดแต่ความเร็วเป็นศูนย์เมื่อมีการกระจัดมากสุด โดยมีแอมปลิจูดคงที่

ข. วัตถุมีความเร็วมากที่สุด เมื่อการกระจัดและความเร่งเป็นศูนย์

ค. เฟสของการกระจัดและความเร่งต่างกัน เรเดียน

ง. แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีทิศตรงกันข้ามกับการกระจัดของวัตถุจากตำแหน่ง สมดุล

3. ข้อความต่อไปนี้ ข้อใดถูกต้องสำหรับการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก

1. เมื่อวัตถุมีการกระจัดมากที่สุด ความเร่งวัตถุจะมีค่าน้อยที่สุด

2. แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่ามากที่สุด เมื่อวัตถุมีอัตราเร็วน้อยที่สุด

3. ถ้าแอมปลิจูดของการสั่นลดลง ความถี่ของการสั่นจะสูงขึ้น

4. ถ้ามวลของวัตถุมีค่ามากขึ้น คาบของวัตถุก็มากขึ้นด้วย

ก. 1 และ 2 ข. 2 และ 3 ค. 2 และ 4 ง. 1 และ 4

4.แขวนมวล 30 กรัม ติดกับปลายสปริงเบาที่มีค่านิจสปริง (k) = 100 N/m เมื่อดึงมวลออกมาให้ห่างจาก สมดุล 20 cm แล้วปล่อยให้แกว่งแบบฮาร์โมนิก จงหา ความถี่เชิงมุมของการสั่น

ก. 0.57 rad/s ข. 1.82 rad/s ค. 18.2 rad/s ง. 57.7 rad/s

5.จงคำนวณหาความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) ณ ตำแหน่งซึ่งนาฬิกาลูกตุ้มยาว 150.3 cm แกว่งครบ 100 รอบในเวลา 246.7 s

ก. g = 9.75 m/s2 ข. g = 9.81 m/s2 ค. g = 9.98 m/s2 ง. g = 10.2 m/s2

6.ข้อใดเป็นลักษณะของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ก. การเคลื่อนที่แบบเกลียวสว่าน ข. การเคลื่อนที่แบบซ้ำรอยเดิมกลับไปกลับมา

ค. การเคลื่อนที่แบบซ้ำรอยเดิมเป็นรอบ ง. การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

7.วัตถุที่สั่นแบบฮาร์มอนิกอย่างงง่ายจะต้องมีแรงกระทำต่อวัตถุอย่างไร

ก. แรงต้องมีทิศเข้าตำแหน่งสมดุลเสมอ ข. แรงต้องมีทิศเข้าหาศูนย์กลางเสมอ

ค. แรงต้องตั้งฉากกับความเร็วเสมอ ง. แรงต้องคงที่ทั้งขนาดและทิศทาง

8.คาบการสั่นของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของวัตถุที่ติดปลายสปริงขึ้นอยู่กับอะไร

ก. มวลของวัตถุที่ติดปลายสปริง ข. ค่าคงที่ของสปริง

ค. ความยาวของสปริง ง. ข้อ ก. และ ข้อ ข. ถูก

9.ลูกเสือคนหนึ่ง มองเห็นเถาวัลย์ที่ห้อยอยู่บนต้นไม้ 3 เส้น เส้นหนึ่งยาว เส้นหนึ่งสั้นอีกเส้น ยาวปานกลางทั้งสามเส้นยาวพอที่จะข้ามคลองได้ ถ้าเขาต้องการข้ามคลองอย่างช้า ๆเขาต้องโหนเถาวัลย์เส้นใด

ก. เส้นที่สั้นที่สุด ข. เส้นที่ยาวปานกลาง

ค. เส้นที่ยาวที่สุด ง. เส้นใดก็ได้

10.ข้อใดไม่ใช่การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ก. การแกว่งของชิงช้า ข. ลูกข่างหมุนรอบตัวเอง

ค. การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา ง. วัตถุติดปลายสปริงสั่น

คำชี้แจง ให้นักเรียนตอบคำถามลงไปในช่องว่างให้สมบูรณ์ถูกต้อง

1.การเคลื่อนที่ของชิงช้าแกว่งเป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายหรือไม่ อธิบายประกอบ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.เหตุใดการหาคาบการเคลื่อนที่จึงต้องจับเวลาในการเคลื่อนที่หลาย ๆ รอบ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย ต่างจากการเคลื่อนที่แบบวงกลม หรือไม่ อย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.ลูกตุ้มนาฬิกามีแขนยาว 2.5 เมตร เมื่อนำไปแกว่งในสนามโน้มถ่วงของโลก จะมีความถี่และคาบเท่าใด

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ชื่อ…………………………………………………………………………………………ชั้น…………เลขที่…….…

คำชี้แจง : ให้นักเรียนตอบคำถามโดยการแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง

1. ถ้าต้องการให้ลูกตุ้มแกว่งใน 120 วินาที ลูกตุ้มอย่างง่ายแกว่งได้ 20 รอบ ต้องใช้เชือกยาวกี่เซนติเมตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ลูกตุ้มอย่างง่ายมีความยาวเชือก 5.00 เมตร ถูกนำไปแขวนไว้บนตึกสูง 15 เมตร จากนั้นทำการแกว่งลูกตุ้มอย่างง่าย จงหาคาบของการกวัดแกว่ง ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. ลูกตุ้มนาฬิกาแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายผ่านจุดต่ำสุดทุก ๆ 2 วินาที ความถี่ของการแกว่งของลูกตุ้มนี้มีค่ากี่เฮิรตซ์ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………