เครื่องเคาะสัญญาณเวลา

                                เคาะสัญญาณ

3. 1. ใช้วัดอัตราเร็วของวัตถุซึ่งเคลื่อนที่ในช่วงเวลาไม่นานโดยการบันทึกช่วงเวลาและตาแหน่งวัตถุที่ สัมพันธ์กัน ช่วงเวลาของจุดที่อยู่ติดกันมีค่า วินาที ถ้าต้องการทราบ เวลาทั้งหมดของการเคลื่อนที่ ให้นับช่วงจุดแรกถึงจุดสุดท้ายแล้วคูณด้วย วินาที และเมื่อวัด ระยะระหว่างช่วงจุด ซึ่งระยะทางดังกล่าวคือ การกระจัดเพราะเมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไป ข้างหน้า ไม่มีการย้อนกลับ ไม่มีการเปลี่ยนทิศ ขนาดของระยะทางเท่ากับขนาดของการกระจัด ขนาดของอัตราเร็วเท่ากับขนาดของความเร็ว การหาค่าความเร็วเฉลี่ยของแถบกระดาษ การกระจัด = ระยะทางที่เคลื่อนที่ คือระยะที่วัดจากจุดเริ่มต้นถึงจุดสุดท้ายบนแถบกระดาษ (เมตร) เวลาในการเคลื่อนที่ คือ จานวนช่วงจุดทั้งหมดที่นับได้บนแถบกระดาษ × (วินาที) เมื่อต่อเครื่องเคาะสัญญาณเวลาชนิดความถี่ 50 เฮิรตซ์ คือ เคาะ 50 ครั้งต่อวินาที กับหม้อแปลงโวลต์ต่า 4 – 6 โวลต์ โดยสอดแถบกระดาษให้กระดาษอยู่ใต้กระดาษคาร์บอน เมื่อเปิดสวิตซ์เครื่องเคาะพร้อมใช้มือดึงแถบกระดาษเข็ม เคาะจะทาให้เกิดจุดบนแถบกระดาษ โดยมีการเคาะ 50 ครั้ง ในเวลา 1 วินาที
4. 2. การหาความเร็วเฉลี่ยจากแถบกระดาษ เป็นการหาความเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาของการกระจัดที่ เคลื่อนที่ได้ทั้งหมด ถ้าต้องการหาความเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาสั้นๆ เช่น ในเวลา 1 ช่วงจุด ความเร็ว เฉลี่ยนี้ คือ ความเร็วขณะหนึ่ง ณ จุดกึ่งกลางเวลาของเวลา 1 ช่วงจุดนั้น การหาค่าความเร่งของแถบกระดาษ การคานวณหาความเร็วเฉลี่ย ความเร็วขณะใดขณะหนึ่ง ความเร่งจากจุดบนแถบกระดาษ 1) ความเร็วเฉลี่ยตลอดการเคลื่อนที่ (ช่วง AF)
5. 3. 2) ความเร็วขณะใดขณะหนึ่งที่จุด B และจุด D ความเร็วที่จุด B หาได้จากความเร็วเฉลี่ยในช่วง AC ความเร็วที่จุด D หาได้จากความเร็วเฉลี่ยในช่วง CE 3) ความเร่งที่จุด C การศึกษาความเร็วในการตกของวัตถุด้วยเครื่องเคาะสัญญาณเวลา 1) วัตถุมีความเร็วเพิ่มขึ้นสม่าเสมอ สังเกตุได้จากความยาวของแถบกระดาษเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาเพิ่มขึ้น 2) วัตถุที่ตกลงมามีความเร่ง เพราะเป็นการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา 3) วัตถุจะตกลงสู่พื้นโลกด้วยความเร่งประมาณ 10 เมตร/ วินาที2 มีทิศชี้ลงในแนวดิ่งตามแรงโน้มถ่วง ของโลก (กรณีนี้ไม่คิดแรงต้านอากาศ)
6. 4. 1. ในการทดลองใช้มือดึงแถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลาที่เคาะทุกๆ วินาที พบว่าเกิด จุด เป็น 3 ช่วงดังภาพ ข้อใดอธิบายลักษณะความเร็วของการดึงได้ถูกต้อง 1. ช้า – ช้า – เร็ว 2. ช้า – เร็ว – ช้า 3. เร็ว – ช้า – เร็ว 4. เร็ว – ช้า – ช้า 2. แถบกระดาษจากเครื่องเคาะสัญญาณเวลาในข้อใดแสดงว่าความเร่งเป็นศูนย์
7. 5. 3. ในการทดลองลากแถบกระดาษของวัตถุผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลาชนิดความถี่ 50 Hz ทาให้เกิด จุด ดังรูป แสดงว่าความเร่งของวัตถุเป็นอย่างไร 1. เป็นศูนย์ 2. คงที่ 3. เพิ่มขึ้น 4. ลดลง 4. จากการศึกษาความเร็วในการตกของวัตถุโดยยึดถุงทรายให้ติดกับแถบกระดาษ แล้วปล่อยถุงทราย ตกอิสระให้แถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลา ระยะระหว่างจุดที่ปรากฏบนแถบกระดาษจะ เป็นอย่างไร 1. เพิ่มขึ้นอย่างสม่าเสมอ 2. ลดลงอย่างสม่าเสมอ 3. ห่างกันสม่าเสมอทุกช่วง 4. ห่างบ้างชิดบ้าง 5. ในการทดลองดึงแถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลา ชนิด 50 เฮิรตซ์ ปรากฏว่าเกิดจุดบน แถบกระดาษ ดังรูป จงหาความเร็วเฉลี่ยในช่วงจุดที่ 1 ถึงจุดที่ 5 (m/s) 1. 0.1 2. 1 3. 10 4. 100
8. 6. 6. จากโจทย์ข้อ 5. ให้หาขนาดความเร็วที่จุดที่ 2 และความเร็วที่จุดที่ 4 (m/s) 1. 0.625,1.375 2. 0.065,13.75 3. 0.625,137.5 4. 625,1375 7. จากโจทย์ข้อ 5. ให้หาความเร่งที่จุดที่ 3 (m/s2 ) 1. 0.1875 2. 1.875 3. 18.75 4. 1875 8. จากรูปในการทดลองดึงแถบกระดาษผ่านเครื่องเคาะสัญญาณเวลา 50 ครั้งต่อวินาที ปรากฏจุด บนแถบกระดาษดังรูป ความเร่งที่จุด C ของแถบกระดาษมีค่ากี่ m/s2 1. 1 2. 1.25 3. 2.25 4. 6.25
9.