โมดการสั่นของเส้นเชือก

ในห้องทดลองเสมือนนี้   เป็นการทดลองคลื่นสถิตในเส้นเชือก  โดยเราสามารถเปลี่ยนแรงตึงเชือก  FT    หรือมวลของเส้นเชือกต่อหน่วยความยาว  m/L     และความถี่  f

        กราฟแนวนอนในรูปภาพแสดงความถี่   f1  ,  f2   , f3   ซึ่งจะต้องสอดคล้องกับค่า  FT  กับ มวลของเส้นเชือกต่อหน่วยความยาว  เพื่อจะให้เกิดการกำทอน และคลื่นสถิต   โดยเป็นไปตามสมการ

     กำหนดค่าเริ่มต้นให้  =  100   g/m    และ   FT  =  1.0  N   เปลี่ยนค่า  f  จนได้ค่า   f  =  1.6 Hz   สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้น       ต่อไปเปลี่ยนความถี่ขึ้นเป็น   f2  =  Nf1  = 2f1  =  3.2  Hz  คุณจะเห็นว่าการสั่นของเส้นเชือกเปลี่ยนไป   จาก  1  ลูบในครั้งแรก กลายเป็นการสั่นแบบ  2  ลูบ    เรียกการสั่นแบบนี้ว่า ฮาร์โมนิคที่  2     ลองเพิ่มเป็น  f3  =  3f1  =   4.75  Hz  (ที่ไม่เป็นจำนวนเต็ม  เพราะเกิดจากการตัดจุดทศนิยม)    การสั่นจะเป็น  3  ลูบ    เราเรียกการสั่นแบบนี้ว่า ฮาร์โมนิคที่  3    เพิ่มค่าความถี่ขึ้นไปอีกนิด  แอมพลิจูดจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์   ไม่เกิดปรากฎการณ์เรโซแนนท์ขึ้น

     ต่อไปกำหนดให้   f   =   7.1 Hz   จะเห็นได้ว่าเส้นเชือกแทบไม่มีการสั่น   แต่พอลดค่า     ลงเป็น  80  g/m   ในกรณีที่ความยาวเส้นเชือก   L   =  1.0 m   ความถี่เรโซแนนท์จะได้ตามสมการ

     สังเกตดูว่าคลื่นเกิดขึ้น  4  ลูบ   เป็นการสั่นแบบฮาร์โมนิคที่ 4   หรือ  N= 4  และ  f  =   f4  

     ทดลองดูว่า   คุณสามารถสร้าง  N  ได้สูงสุดเท่าไร   ความยาวคลื่นสั้นที่สุด      และ ความถี่เรโซแนนท์สูงสุดได้เท่าไร ?


การสั่นของสะพานแขวนทาโคมา  ที่วอชิงตัน   เดือนกรกฎาคม  1940

     

ภาพวีดีโอการแกว่งของตัวสะพาน

จะสังเกตให้ได้ว่าการแกว่งของสะพาน มี   n = 2   เรียกการสั่นแบบนี้ว่า ฮาร์โมนิกที่ 2  มีการสั่น  2    ลูบ  ดังรูป

  

    หน้าที่     1    2     3     4

 

   หน้าก่อน         หน้าถัดไป

สารบัญ

 

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์   

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ