การแกว่งที่ถูกแรงบังคับ

         การเคลื่อนที่ของระบบในรูปภาพ ประกอบด้วยมวลติดกับสปริง    และใส่แรงจากทางด้านบน (วงกลมสีแดง)      โดยใช้เครื่องจักรหรือมือ   ระบบการสั่นแบบนี้เรียกว่า การสั่นที่ถูกแรงบังคับ

         เมื่อกดปุ่ม  "Reset"  ค่าต่างๆที่ตั้งไว้  จะกลับเข้าสู่ค่าเริ่มต้น  และคุณสามารถเริ่มต้นหรือหยุดการทดลอง ณ.  ตำแหน่งใดก็ได้  และถ้าเลือกปุ่ม  "Slow  motion"  การเคลื่อนที่จะช้าลงห้าเท่า   ส่วนค่าคงที่ของสปริง  มวล    ค่าคงที่ของการหน่วง  (attenuation)    และความถี่เชิงมุม เรากำหนดค่าได้    และคุณยังสามารถเลือกแผนภาพสมดุลได้ถึง  3  แบบ

        ความยาวของสปริงระหว่างกล่อง กับ ตัวกระตุ้น (มือหรือเครื่องจักร)   เปลี่ยนแปลงขึ้นและลงตามเวลา   แอมพลิจูดการสั่นของกล่องขึ้นกับความถี่ของแรงที่ใส่เข้าไปในภายนอก  และความต่างเฟสระหว่างความถี่ของแรงกับกล่องขึ้นอยู่กับถี่ของแรงที่ใส่เข้าไป

      ให้คุณทดลองดูดังนี้

  1. ถ้าความถี่ของแรงมีค่าต่ำมากๆ  ตอนแรกการสั่นสะเทือนจะไม่เท่ากัน รอไปสักครู่  ความถี่และแอมพลิจูดของกล่องจะลดลงจนเท่ากับความถี่และแอมพลิจูดของแรงจากภายนอกที่ใส่เข้าไป

  2. ถ้าเลือกความถี่ของแรงให้เท่ากับความถี่ของระบบ   ระบบจะเกิดปรากฎการณ์เรโซแนนท์  แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นทุกๆรอบของการแกว่ง  

  3. ถ้าเลือกความถี่ของแรงให้มีค่าสูงมากๆ  กล่องจะสั่นแกว่งด้วยแอมพลิจูดที่มีค่าน้อยลง และเกือบจะมีเฟสตรงกันข้ามกับแรง

  4. ถ้าเลือกค่าคงที่ของการหน่วง  (attenuation)  มีค่าน้อย  (แรงเสียดทานน้อย)   แอมพลิจูดของการสั่นจะมีค่ามาก   

การคำนวณนี้ใช้คณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน  ถ้าคุณสนใจให้   คลิกเข้าไปดูได้


 

Physics
สารบัญ

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง