10 ตัวอย่างของปัญหาที่เกิดจากการสั่นสะเทือน
1. ดูรูปสิ!
ถ้าลูกบอลถูกเหวี่ยง ลำดับการสั่นสะเทือนที่ถูกต้องจะเป็นดังนี้ ยกเว้น...
A. h – g – i – h – g
บี. จี – ไอ – จี – ไอ – เอช
ซี. จี – ไอ – เอช – จี – ไอ
ดี. ไอ – จี – เอช – จี – ไอ
การอภิปราย
ลูกบอลจะสั่นหนึ่งครั้งเมื่อมันออกจากตำแหน่งเดิมแล้วกลับมายังตำแหน่งเดิม ตัวอย่างเช่น ลูกบอลเริ่มเคลื่อนที่จาก i ไปยัง g ไปยัง h แล้วกลับมาที่ g แล้วกลับมายังตำแหน่งเดิมที่ i โดยลำดับการเคลื่อนที่ของลูกบอลคือ i – g – h – g – i หรืออีกตัวอย่างหนึ่ง ลูกบอลเริ่มเคลื่อนที่จาก g ไปยัง i แล้วกลับมาที่ g ไปยัง h แล้วกลับมาที่ g โดยลำดับการเคลื่อนที่ของลูกบอลคือ g – i – g – h – g
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.
2. ดูรูปสิ! การสั่นที่ถูกต้องอย่างหนึ่งคือการเคลื่อนที่ของ…
ก. ก – ข – ก – ค – ก
บี.ซี – เอ – บี – ซี – เอ
ซี. บี – เอ – บี – ซี – บี
ง. เอ – ซี – บี – ซี – เอ
การอภิปราย
ตัวอย่างของการสั่นสะเทือนคือการเคลื่อนที่จาก B ไป A ไป C แล้วกลับมา A แล้วกลับมา B (BACAB) หรือการเคลื่อนที่จาก A ไป C แล้วกลับมา A แล้วกลับมา B แล้วกลับมา A (ACABA)
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
3. จำนวนการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นทุกวินาทีเรียกว่า...
A. ความยาวคลื่น
ข. ช่วงเวลา
ค. แอมพลิจูด
ง. ความถี่
การอภิปราย
จำนวนการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นต่อวินาทีเรียกว่า ความถี่
ระยะเวลาที่ใช้ในการสั่นสะเทือนครบหนึ่งรอบเรียกว่าคาบเวลา
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.
4. ดูภาพด้านล่างสิ! การสั่นสะเทือนเต็มรอบหนึ่งครั้งคือ…
เอ. ไกท์
บี. เอชจีไอเอชจี
ซี. ไฮจี
ดี. อิกิห์
การอภิปราย
ตัวอย่างของการสั่นครบหนึ่งรอบคือการเคลื่อนที่จาก G ไป H จากนั้นไป I จากนั้นกลับไป H แล้วกลับไป G (GHIHG)
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
5. ดูรูปสิ! ลูกตุ้มแกว่งจาก A ไป C ในเวลา 0,2 วินาที ความถี่และแอมพลิจูดของการแกว่งของลูกตุ้มคือ...
ก. 2,5 เฮิรตซ์ และ 10 ซม.
ข. 2,5 เฮิรตซ์ และ 5 ซม.
C. 0,4 เฮิรตซ์ และ 10 ซม.
ง. 0,4 เฮิรตซ์ และ 5 ซม.
การอภิปราย
ความถี่การแกว่งของลูกตุ้ม:
ความถี่ คือจำนวนการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในหนึ่งวินาที ในขณะที่คาบ คือเวลาที่ใช้ในการสั่นสะเทือนหนึ่งครั้ง
ลูกตุ้มจะสั่นหนึ่งครั้งเมื่อเคลื่อนที่จาก A ไป B ไป C แล้วกลับมาที่ B แล้วกลับไปที่ A (A – B – C – B – A)
จาก A ไป C = การสั่นสะเทือนครึ่งหนึ่ง โดยใช้เวลา 0,2 วินาทีในการสั่นสะเทือนครึ่งหนึ่ง
เวลาที่ใช้ในการสั่นครบหนึ่งรอบคือ 2 x 0,2 วินาที = 0,4 วินาที ดังนั้นคาบการสั่นของลูกตุ้มคือ T = 0,4 วินาที
ความถี่ของลูกตุ้ม = f = 1/T = 1/0,4 = 2,5 เฮิร์ตซ์
ความกว้างของการแกว่งของลูกตุ้ม:
จุดสมดุลอยู่ที่จุด B ดังนั้น การเบี่ยงเบนสูงสุดของลูกตุ้มจึงอยู่ที่จุด C และจุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุด B 5 เซนติเมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ B.
6. 
ดูรูปสิ!
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ P→Q→R→S→T จำนวนการสั่นคือ….
ก. การสั่นสะเทือน ½
ข. การสั่นสะเทือน ¾
C. การสั่นสะเทือนครั้งที่ 1
ง. 2 การสั่นสะเทือน
การอภิปราย
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ P→Q→R→S→T→S→R→Q→P = 1 การสั่น
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ P→Q→R→S→T = ½ การสั่น
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
7.
ลองดูลูกตุ้มในภาพต่อไปนี้สิ!
ถ้าลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B→C→B→A→B จำนวนการสั่นที่เกิดขึ้นคือ…
ก. 5 การสั่นสะเทือน
ข. 2 ½ การสั่นสะเทือน
C. การสั่นสะเทือนครั้งที่ 2
ง. 1 ¼ การสั่นสะเทือน
การอภิปราย
ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B = ¼ การสั่น
ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B→C = การสั่น 2/4 = การสั่น ½
ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B→C→B = ¾ การสั่น
ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B→C→B→A = 4/4 การสั่น = 1 การสั่น
ลูกตุ้มเคลื่อนที่จาก A→B→C→B→A→B = 1 ¼ รอบการสั่น
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.
8.
ดูรูปสิ!
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B→A→C→A→B จำนวนการสั่นที่เกิดขึ้นคือ….
ก. 1 การสั่นสะเทือน
ข. การสั่นสะเทือน 1 ¼ ครั้ง
ค. 1 ½ การสั่นสะเทือน
ง. การสั่นสะเทือน 1 ¾
การอภิปราย
ลูกตุ้มแกว่งด้วยรูปแบบการสั่น C→A = ¼
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B = การสั่น 2/4 = การสั่น ½
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B→A = ¾ การสั่น
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B→A→C = 4/4 การสั่น = 1 การสั่น
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B→A→C→A = 1 ¼ รอบ
ลูกตุ้มแกว่งในรูปแบบ C→A→B→A→C→A→B = 1 ½ รอบการสั่น
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.
9. อนุภาคที่กำลังสั่นนั้นอยู่ในตำแหน่งและเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แสดงในรูป
ถ้าแอมพลิจูดและความถี่ของการสั่นคือ 4 ซม. และ 2 เฮิรตซ์ แล้วหลังจากนั้น 1 วินาที อนุภาคจะอยู่ที่…
A. x = -2 ซม. และเคลื่อนไปทางซ้าย
B. x = -2 ซม. และเคลื่อนที่ไปทางขวา
C. x = 0 ซม. และเคลื่อนที่ไปทางขวา
D. x = 0 ซม. และเคลื่อนที่ไปทางซ้าย
E. x = 2 ซม. และเคลื่อนไปทางซ้าย
การอภิปราย
ความถี่ 2 เฮิรตซ์ หมายความว่าในทุกๆ วินาที อนุภาคจะสั่นสองครั้ง ถ้าตำแหน่งเริ่มต้นอยู่ที่ 2 เซนติเมตร การสั่นหนึ่งครั้งจะเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่ง -2 เซนติเมตร (แอมพลิจูด 4 เซนติเมตร) แล้วจึงกลับมายังตำแหน่งเริ่มต้นที่ 2 เซนติเมตร
มีการสั่นสะเทือน 2 ครั้งใน 1 วินาที ดังนั้นหลังจาก 1 วินาที อนุภาคจะอยู่ที่ตำแหน่ง x = 2 ซม. และกำลังเคลื่อนที่ไปทางซ้าย
คำตอบที่ถูกต้องคือ E.
10. ลูกตุ้มใช้เวลา 2 วินาทีในการสั่นจากจุด ABCBA โดยมีระยะทาง AC = 6 ซม. ความถี่และแอมพลิจูดของการสั่นของลูกตุ้มคือ...
ก. 0,5 เฮิรตซ์ และ 3 ซม.
ข. 0,5 เฮิรตซ์ และ 6 ซม.
C. 1,0 เฮิรตซ์ และ 6 ซม.
ง. 2,0 เฮิรตซ์ และ 12 ซม.
การอภิปราย
คาบเวลา (T) = 2 วินาที
ความถี่ (f) = 1/T = 1/2 = 0,5 /วินาที = 0,5 เฮิรตซ์
แอมพลิจูด (A) = 1/2 (6 ซม.) = 3 ซม.
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.
ที่มาของคำถาม:
ข้อสอบวิชาวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมต้น/มัธยมต้นอิสลาม
