การเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิก
อย่างง่าย

•  กราฟการกระจัด แอมพลิจูด คาบ ความถี่ เฟส

“การเคลื่อนที่แบบฮาโมนิกอย่างง่าย คือ
รูปแบบการเคลื่อนที่แบบสั่นกลับไปกลับมา
ผ่านจุดสมดุลคงที่จุดหนึ่งโดยมีแอมพลิจูดและคาบคงที่”

รูปที่ 1 รูปแบบการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย
โดยมีการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาผ่านตำแหน่งสมดุล
(equilibrium position) แสดงด้วยเส้นประดังรูป

รูปที่ 2 แสดงการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่ายของอนุภาคหนึ่ง ที่มีการสั่นกลับไปกลับมาในแนวการเคลื่อนที่ขนานกับแนวระดับผ่านจุดสมดุลโดยมี
“คาบและแอมพลิจูดคงที่”

ลักษณะการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิก

ในระดับนี้จะเขียนด้วยฟังก์ชัน sine และ cosine ตามมุมเฟสเริ่มต้นดังนี้

• เริ่มเคลื่อนที่ที่ตำแหน่งสมดุล
  (เฟสเริ่มต้นเท่ากับ 0 rad)
  จะมีสมการการกระจัดในรูป sine คือ  
  
  

   รูปที่ 3 กราฟการกระจัด (x) กับเวลา (t)
ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย
ที่เวลา t=0 การกระจัด x=0

• เริ่มเคลื่อนที่ที่ตำแหน่งไกลสุดจากตำแหน่งสมดุล (เฟสเริ่มต้นเท่ากับ rad)
  จะมีสมการการกระจัดในรูป cosine คือ
  
  รูปที่ 4 กราฟการกระจัด (x) กับเวลา (t)
  ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย
  ที่เวลา t=0 การกระจัด x=A

ปริมาณต่าง ๆ ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกอย่างง่าย

• การกระจัด (x) คือ การวัดระยะห่างระหว่างวัตถุถึงจุดสมดุลมีหน่วยเป็น เมตร (m)
• แอมพลิจูด (A) คือ การกระจัดของการสั่นมากที่สุดโดยวัดจากจุดสมดุลไปจุดไกลสุดของการสั่น
  มีหน่วยเดียวกับการกระจัดนั่นคือ เมตร (m)
• เวลา (t) คือ เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่เพื่อหาขนาดของการกระจัดที่เวลานั้น ๆ จากสมการข้างต้นมีหน่วยเป็น วินาที (s)
• ความถี่เชิงมุม (ω) ของการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิก
  มีหน่วยเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad/s)
  มีค่าเท่ากับ  หรือ
• คาบ (T) คือ เวลาที่วัตถุใช้ในการสั่นครบ 1 รอบ
  มีหน่วยเป็น วินาที (s)
• ความถี่ (f) คือ จำนวนรอบที่วัตถุสั่นใน 1 วินาที
  มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาทีหรือ Hz
  
  

Trick  เมื่อการเคลื่อนที่แบบฮาร์โมนิกครบ 1 รอบ
          ใช้เวลา 1 คาบจะเคลื่อนที่ได้ระยะทาง 4 เท่า
          ของแอมพลิจูด แต่การกระจัดจะเป็น 0

• เฟส (ϕ) คือการบอกตำแหน่งของการสั่นเมื่อเทียบกับ
  การเคลื่อนที่เป็นวงกลม มีหน่วยเป็นเรเดียน (rad)
  
  
  ทบทวน มุม  เท่ากับ