ฟิสิกส์

สูตร ฟิ สิกส์ ม.5

จัดทำโดย
นางสาวณิชาภัทร รัตนแสนศรี เลขที่33
นางสาวฐิติรัตน์ เวียงแก้ว เลขที่32

เสนอ
คุณครูปริญญา ชังคะนารถ

โรงเรียนกัลยาณวัตร

คำนำ

รายงานเล่มนี้จัดขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิชา ฟิสิกส์
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๕ เพื่อให้ได้ศึกษาหาความรู้ในเรื่องซิมเปิลฮาร์โมนิก
และคลื่นต่างๆเพื่อจะได้ศึกษาอย่างเข้าใจและเป็นประโยชน์กับการเรียน

ผู้จัดทำหวังว่า รายงานเล่มนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้อ่านหรือ
นักเรียนที่กำลังหาข้อมูลเรื่องนี้อยู่ หากมีข้อแนะนำหรือข้อผิดพลาด
ประการใดผู้จัดทำขอน้อมรับไว้และขออภัย มา ณ ที่นี้ด้วย

นางสาวณิชาภัทร รัตนแสนศรี
นางสาวฐิติรัตน์ เวียงแก้ว

สารบัญ หน้า

ซิมเปิลฮาร์มอนิก(Simple harmonic/SHM)

1.อธิบายเรื่องซิมเปิลฮาร์โมนิก………………………..………………(1)

2.สมการของซิมเปิลฮาร์โมนิก………………………………………..(2-4)

3.สรุปสูตรและตัวอย่างโจทย์ปัญหา…………………………………(5-6)

คลื่น(Wave)
1.อธิบายเรื่องคลื่น………………………………………………....…(7-9)
2.สมการของคลื่น……………………………………………..…….(10-12)
3.สรุปสูตรและตัวอย่างโจทย์ปัญหา…………..…………..……(13-16)

1

ซิมเปิลฮาร์มอนิก

-นิยา
ม (Simple harmonic)

เป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาซ้ำๆโดย

การกระจัดแนวสูงสุด(แอมพลิจูด)คงที่

ซึ่งจะมีการแกว่ง 2 แบบ คือ

การแกว่งของลูกตุ้ม
การสั่นข
องมวลติดสปริง,เงาของวงกลม

เช่น

-การเกิดฮาร์มอนิก

มุมที่เกิดจะต้องกวาดทำมุมน้อยๆไม่เกิน 10 ํ
เกิดจากการสั่นของสปริง

2

สมการของซิมเปิลฮาร์มอนิก
(SHM)


แอมปลิจูด (A) คือการกระจัดมากที่สุด

คาบ (T)ระยะเวลาที่วัตถุใช้ในการแกว่งครบ 1 รอบ


ความถี่ (f) จำนวนรอบที่ว่าถูกแกว่งได้ในเวลา 1 นาที

T= เวลา
จำนวนรอบ รอบ/วินาที (Hz)

f= จำนวนรอบ

เวลา วินาที (s)

ความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่เป็นวงกลม กลับ SHM
สมการแสดงความสัมพันธ์ s-t

สมการแสดงความสัมพันธ์ v-t
สมการแสดงความสัมพันธ์ a-t

3



สมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง

ความเร็ว กับ การกระจัด



สมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง

ความเร่ง กับ การกระจัด

ปริมาณที่ต้องรู้ สำหรับเรื่องการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย
ความถี่ (f) คือ จำหน่วยรอบของการเคลื่อนที่ใน 1 วินาที หน่วยเป็น เฮิรตซ์
การขจัด คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปโดยนับจากจุดสมดุล
คาบ (T) คือ เวลาในการเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ หน่วยเป็นวินาที (s)
แอมพลิจูด คือ ระยะทางมากที่สุดที่วัตถุจะสามารถเคลื่อนที่ไปได้ โดยนับจากจุดสมดุล
เช่นเดียวกัน อาจพิจารณาได้ว่า แอมพลิจูด คือ การขจัดที่มีปริมาณมากที่สุด

4

สมการหาค่า

ความถี่เชิงมุม คาบ ความถี่ จากสปริง

สมการหาค่า

ความถี่เชิงมุม คาบ ความถี่ จากลูกตุ้ม

5

สรุปสูตรของ SHM

พิจารณาในแนวระดับ (x) พิจารณาในแนวระดับ (y)

ชนิด อัตราเร็วเชิงมุม คาบ ความถี่

6

ตัวอย่างโจทย์ SHM

1.

#

7

คลื่น(wave)

คลื่น คือ ปรากฏการณ์ที่แหล่งกำเนิดคลื่นแผ่

กระจายพลังงานออกจากแหล่งกำเนิดนั้นๆ
หรือ การสั่นของแหล่งกำเนิดและมีการ
ถ่ายทอดไปยังตัวกลาง

รูปภาพแสดงความสำคัญของคลื่น

⚠ ระวัง! มีความเข้าใจผิดกัน = ความยาวคลื่น
v = ความเร็วคลื่น (เมตร/วินาที)
มากว่า “คลื่นน้ำ เป็นคลื่นตาม
ขวาง” แท้จริงแล้ว คลื่นน้ำเป็น T = คาบ (วินาที/รอบ)
คลื่นที่มีลักษณะผสมระหว่าง
คลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง f = ความถี่ (รอบ/วินาที:Hz)

t = เวลา (วินาที)

s = ระยะทาง (เมตร)

d = ระยะห่างระหว่างคลื่น

N = คลื่นในแนวปฏิบัพ

n = คลื่นในแนวบัพ

8

ประเภทคลื่น

แบ่งตามตัวกลาง

•คลื่นกล ใช้ตัวกลาง เช่น คลื่นน้ำ คลื่นเสียง
•คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลาง เช่น เเสง คลื่นวิทยุ

แบ่งตามการสั่นแหล่งกำเนิด

•คลื่นตามขวาง ตัวกลางสั่นตั้งฉากทิศคลื่น เช่น คลื่นในเส้นเชือก
•คลื่นตามยาว ตัวกลางสั่น ขนาด ทิศคลื่น เช่น เสียง คลื่นจากอัดสปริง

แบ่งตามความต่อเนื่องของการเกิด

•คลื่นดล เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดถูกรบกวนเพียงครั้งเดียว
•คลื่นต่อเนื่อง เป็นคลื่นที่เกิดจากแหล่งกำเนิดถูกรบกวนเป็นจังหวะต่อเนื่อง

9

-หลักการรวมคลื่นมี 2 ชนิด

1.แบบเสริม 2.แบบหักล้าง

คือ คลื่นอยู่เฟสเดียวกันเมื่อรวม คือ คลื่นมาคนละเฟส
กันจะกลายเป็น2เท่าของคลื่นเดิม (สันคลื่น+ท้องคลื่น=0)

-สมบัติพื้นฐานของคลื่น

การจะดูว่า เคลื่อนที่ที่สังเกตเป็นการเคลื่อนที่แบบคลื่นหรือเปล่า ต้อง

พิจารณาจากสมบัติของคลื่นทั้ง 4 อย่าง ดังนี้……

การสะท้อน

1.รังสีตกกระทบ=รังสีสะท้อน การหักเห
2.มุม1=มุม2 1.คลื่นเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางผ่านชนิดกัน
2.ถ้าไม่สามรถผ่านสิ่งขีดขวาง=ตีกลับ

(ความยาวคลื่นมีขนาดเปลี่ยนแปลง)
[กฏของสเนลล์]

การแทรกสอด การเลี้ยวเบน
1.มีแหล่งกำเนิด/คลื่น 2 ชนิด 1.เกิดจากแหล่งกำเนิด1ตัว S1
=แนวบัพ,ปฏิบัพ 2.ถ้า d >a ไม่เกิดปรากฏการณ์
2.แหล่งกำเนิดมีเฟสคงที่ ลักษณะ ต้อง d<a เกิดปรากฏการณ์
เหมือนกันทุกประการ
[อาพาน]

10

สมการของคลื่น

สมการความเร็วคลื่ น

สมการการหักเห

11

สมการการแทรกสอด



1. เมื่อ S1 , S2มีเฟสตรงกัน
การแทรกสอดแบบเสริมกัน(แนวกลางเป็นแนวปฏิบัพ A0)

1.1 การแทรกสอดแบบหักล้าง

2. เมื่อ S1 , S2มีเฟสตรงข้ามกัน การแทรกสอดแบบเสริมกัน

2.2 การแทรกสอดแบบหักล้างกัน (แนวกลางเป็นแนวบัพ N0)

12

สมการความต่างเฟส

สมการการเลี้ยวเบน

บนแนว บัพ บนแนว ปฏิบัพ

13

สรปสูตรของคลื่น(Wave)

สมการความเร็วคลื่น

สมการหักเห

สมการแทรกสอด

สมการแทรกสอด(เสริม) สมการแทรกสอด(หักล้าง)

14

ตัวอย่างโจทย์ คลื่น

15

16