แบบทดสอบ ซิมเปิลฮาร์มอนิก

แบบฝึกหัด ซิมเปิลฮาร์มอนิก

1.ข้อใดไม่ใช่ลักษณะการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก
ก. ทิศของความเร่งเข้าสู่จุดสมดุลตลอดเวลา
ข. แรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่แปรตามการกระจัด
ค. มีความเร็วสูงสุด ณ จุดสมดุล
ง. คาบของการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับแอมปลิจูด
เฉลย ข.

2.ในการเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ข้อความในข้อใดผิด
ก. วัตถุมีความเร่งแปรผันตรงกับการกระจัด แต่ความเร็วเป็นศูนย์เมื่อมีการกระจัดมากสุด โดยมีแอมปลิจูดคงที่
ข. วัตถุมีความเร็วมากที่สุด เมื่อการกระจัดและความเร่งเป็นศูนย์
ค. เฟสของการกระจัดและความเร่งต่างกัน เรเดียน
ง. แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีทิศตรงกันข้ามกับการกระจัดของวัตถุจากตำแหน่ง สมดุล
เฉลย ค.

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
เฉลย ง.

4. มวลผูกติดกับสปริงเบาแล้วดึงให้สปริงยืดออก 5 cm แล้วปล่อยให้สั่นแบบซิมเปิลฮาร์โมนิก ด้วยความถี่ 10 rad/s จงหาว่าเมื่อมวลเคลื่อนที่ผ่านจุดสมดุล มวลจะมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่าใด
ก. 0.5 m/s ข. 3.14 m/s ค.6.28 m/s ง. 5. m/s
เฉลย ค.

5. 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
เฉลย ง.

6.วัตถุหนึ่งสั่นแบบซิมเปิลฮาร์โมนิกด้วยความ ถี่ 70 Hz และอัมปลิจูด 0.03 cm จงหาความเร่งสูงสุด และอัตราเร็วสูงสุดของวัตถุนี้
ก. 58.03 m/s2 ; 0.132 m/s ข. 49.39 m/s2 ; 0.132 m/s
ค. 58.03 m/s2 ; 0.341 m/s ง. 49.39 m/s2 ; 0.341 m/s
เฉลย ข.

7. 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
เฉลย ข.

8. นาฬิกาโบราณเรือนหนึ่ง อาศัยหลักการแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกาเป็นเครื่องบอกเวลา ถ้านำนาฬิกาเรือนนี้ ไปไว้ที่ดวงจันทร์ ซึ่งพบว่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์มีค่าเป็น 1/6 เท่าของความเร่งเนื่องจาก แรงโน้มถ่วงของโลก จงหาว่า นาฬิกาจะตีบอกเวลา 1 ชั่วโมง จะต้องใช้เวลาจริงๆ เท่าไร
ก. 1 ชั่วโมงเท่าเดิม ข. 1.45 ชั่วโมง ค. 2 ชั่วโมง ง. 2.45 ชั่วโมง
เฉลย ง.

9.ข้อใดเป็นลักษณะของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ก.  การเคลื่อนที่แบบเกลียวสว่าน

ข.  การเคลื่อนที่แบบซ้ำรอยเดิมกลับไปกลับมา

ค.  การเคลื่อนที่แบบซ้ำรอยเดิมเป็นรอบ

ง.  การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

10.วัตถุที่สั่นแบบฮาร์มอนิกอย่างงง่ายจะต้องมีแรงกระทำต่อวัตถุอย่างไร

ก.  แรงต้องมีทิศเข้าตำแหน่งสมดุลเสมอ

ข.  แรงต้องมีทิศเข้าหาศูนย์กลางเสมอ

ค.  แรงต้องตั้งฉากกับความเร็วเสมอ

ง.  แรงต้องคงที่ทั้งขนาดและทิศทาง

11.คาบการสั่นของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของวัตถุที่ติดปลายสปริงขึ้นอยู่กับอะไร

ก.  มวลของวัตถุที่ติดปลายสปริง

ข.  ค่าคงที่ของสปริง

ค.  ความยาวของสปริง

ง.  ข้อ ก. และ ข้อ ข. ถูก

12.เด็กชายแดงอ้วนกว่าเด็กชายดำ นั่งเล่นชิงช้าที่สนามเด็กเล่น  ซึ่งมีความยาวของสายชิงช้า

เท่ากัน  ถ้าแกว่งด้วยแรงที่เท่ากัน คาบการแกว่งของเด็กทั้งสองเป็นอย่างไร

ก.  คาบการแกว่งของเด็กชายทั้งสองเท่ากัน

ข.  คาบการแกว่งของเด็กชายดำน้อยกว่าเด็กชายแดง

ค.  คาบการแกว่งของเด็กชายดำมากกว่าเด็กชายแดง

ง.  สรุปไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าใครแกว่งแรงกว่ากัน

13.ลูกเสือคนหนึ่ง  มองเห็นเถาวัลย์ที่ห้อยอยู่บนต้นไม้ 3 เส้น เส้นหนึ่งยาว  เส้นหนึ่งสั้น

อีกเส้น ยาวปานกลางทั้งสามเส้นยาวพอที่จะข้ามคลองได้ ถ้าเขาต้องการข้ามคลองอย่างช้า ๆ

เขาต้องโหนเถาวัลย์เส้นใด

ก.  เส้นที่สั้นที่สุด

ข.  เส้นที่ยาวปานกลาง

ค.  เส้นที่ยาวที่สุด

ง.  เส้นใดก็ได้

14.ข้อใดเป็นการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ก.  ปลาว่ายน้ำ

ข.  หอยทากเดิน

ค.  นาฬิกาเดิน

ง.  วัตถุติดปลายสปริงสั่น

15.ข้อใดไม่ใช่การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

ก.  การแกว่งของชิงช้า

ข.  ลูกข่างหมุนรอบตัวเอง

ค.  การแกว่งของลูกตุ้มนาฬิกา

ง.  วัตถุติดปลายสปริงสั่น

16.ถ้าจะทำการทดลองเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างมวลของวัตถุที่ติดปลายสปริง กับ

คาบการสั่นของสปริง  ต้องควบคุมสิ่งใดต่อไปนี้ให้เหมือนกัน

1. ค่านิจของสปริง
2. ระยะห่างจากตำแหน่งสมดุล
3. มวลของวัตถุที่ติดปลายสปริง

ก.  ข้อ 1 และ 3

ข.  ข้อ 2 และ 3

ค.  ข้อ 1 และ 2

ง.  ข้อ 1,2 และ 3

17.ในการทดลองเรื่องมวลของวัตถุมีผลต่อคาบการแกว่งหรือไม่  ต้องออกแบบการ

ทดลองตามข้อใดจึงจะเหมาะสม

ก.  ใช้เชือกที่ยาวแตกต่างกัน  แขวนด้วยมวลที่มีขนาดแตกต่างกัน

ปล่อยให้แกว่งและจับเวลาครบรอบ  20 รอบ

ข.  ใช้เชือกที่ยาวแตกต่างกัน  แขวนด้วยมวลที่มีขนาดเท่ากัน

ปล่อยให้แกว่งและจับเวลาครบรอบ 20 รอบ

ค.  ใช้เชือกที่ยาวเท่ากัน  แขวนด้วยมวลที่มีขนาดแตกต่างกัน

ปล่อยให้แกว่งและจับเวลาครบรอบ 20 รอบ

ง.  ใช้เชือกที่ยาวเท่ากัน  แขวนด้วยมวลที่มีขนาดเท่ากัน

ปล่อยให้แกว่งและจับเวลาครบรอบ 20 รอบ

18.คาบการสั่นกับความถี่ในการสั่นสัมพันธ์กันอย่างไร

ก.  คาบการสั่นไม่เกี่ยวข้องกับความถี่

ข.  คาบการสั่นไม่ขึ้นกับความถี่

ค.  คาบการสั่นมาก  ความถี่ในการสั่นมีค่ามาก

ง.  คาบการสั่นมาก  ความถี่ในการสั่นจะน้อย

19.นายเขียวอ้วนกว่านายขาว  เมื่อนั่งรถที่มีโช้คติดสปริงที่มีค่าคงที่เท่ากัน  เวลาตกหลุม

เดียวกัน  ใครจะสั่นโดยมีความถี่มากกว่ากัน

ก.  ไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับหลุมลึกหรือตื้น

ข.  ไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับหลุมใหญ่หรือเล็ก

ค.  นายขาวสั่นด้วยความถี่มากกว่า

ง.  นายเขียวสั่นด้วยความถี่มากกว่า

20.ถ้าการเคลื่อนที่ของวัตถุ จาก  A ไป B ใช้เวลา 1 วินาทีดังรูป คาบการเคลื่อนที่นี้จะเป็น

กี่วินาที

ก.  4 s

ข.  3 s

ค.  2 s

ง.  1 s

21.วัตถุ 2 ชิ้นมีมวลไม่เท่ากัน โดยชิ้นแรกมีมวลน้อยกว่า 2 เท่า ถ้านำมวลทั้งสองมาติดบนปลายสปริงทีมีค่าคงที่

เท่ากัน  วัตถุชิ้นใดจะสั่นด้วยอัตราเร็วเชิงมุมมากกว่า

ก.  เท่ากัน

ข.  วัตถุชิ้นแรก

ค.  วัตถุชิ้นที่สอง

ง.  สรุปไม่ได้

22.ชิงช้า A มีความยาวของสายเป็น 2 เท่าของชิงช้า B ถ้าแกว่งด้วยแรงที่เท่ากันชิงช้าใดจะ

แกว่งด้วยคาบที่มากกว่า

ก.  ชิงช้า B

ข.  ชิงช้า A

ค.  เท่ากัน

ง.  ไม่ขึ้นกับความยาวของสาย