ความคิดเห็นเกี่ยวกับการทดลองเรื่อง การศึกษาคลื่นนิ่งในเส้นเชือกโดยวิธีของเมลล์

ตามที่หลักสูตรของผมมีรายวิชาที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนานวัตกรรมการสอน ผมจึงได้มีโอกาสที่จะทำปฏิบัติการทางฟิสิกส์เพื่อที่จะสังเกตุและเก็บข้อมูลเพื่อที่จะหาข้อดีข้อเสียของชุดปฏิบัติการ พร้อมทั้งหาแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับการพัฒนา ปฏิบัติการครั้งนี้ที่ผมได้ทำคือ เรื่อง "การศึกษาคลื่นนิ่งในเส้นเชือกโดยวิธีของเมลล์" โดยทฤษฎีแล้วผมก็จะไม่ขอกล่าวถึงมากนักนะครับ โดยเฉพาะสูตรต่างๆ มาเริ่มกันเลยนะครับ !!

ถ้าคลื่นสองคลื่นมีแอมพลิจูดเท่ากันและความถี่เดียวกัน แต่เคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามและมารวมกัน ถ้าความถี่จากภายนอกมีค่าเข้าใกล้ความถี่ธรรมชาติของวัตถุ จะทำให้เกิดปรากฏการณ์สั่นพ้อง (resonance) ทำให้คลื่นรวมที่เกิดขึ้นมีแอมพลิจูดสูงสุดโดยมีตำแหน่งที่เกิดบัพและปฏิบัพคงที่ คลื่นรวมที่มีลักษณะดังกล่าวเรียกว่า คลื่นนิ่ง (ปฏิบัติการฟิสิกส์ 1 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม)

สมการที่เกี่ยวข้อง

***เดี๋ยวผมหาทางพิมพ์ก่อนครับ***

อันดับแรกมาดูอุปกรณ์ที่ใช้กันนะครับ

อุปกรณ์ก็จะมี เครื่องเคาะสัญญาณ(สั่น)พร้อมชุดยึดโต๊ะ หม้อแปลง 220 to 12V AC. สายไฟ รอก เชือกพร้อมกระเปาะใส่วัตถุ

ตลับเมตร ไม้บรรทัด มวลถ่วงมาตรฐาน

เมื่อเตรียมอุปกรณ์แล้วก็มาลงมือกันเลยครับ

ติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆให้เข้าที่ กำหนดความยาวเชือก (1.50 เมตร) เสียบสายไฟ ใส่มวลในกระเปาะ ทีละน้อยๆ

และสังเกตลูปของเชือก เมื่อเห็นว่าลูปของเชือกนิ่งแล้วก็บันทึกมวลที่ใช้ถ่วง

เมื่อใส่มวลแล้วสังเกตเห็นว่าได้ลูปนิ่งๆแล้วก็บันทึกมวลไว้ครับ แล้ววัดความยาวคลื่นในภาพเป็นแค่ ครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นนะครับ

***ตารางบันทึกผลกับรายละเอียดอื่นๆผมจะนำมาลงวันหลังนะครับ***

ลองชั่งมวลดูว่าตรงตามที่เขียนไว้หรือไม่ เท่าที่เห็น เลขที่ระบุไว้บนมวลแต่ละตัวกับค่าที่ชั่งได้ก็ตรงนะครับ ในรูปป็นมวล 100 g ชั่งได้ 99.90 g.

หลังจากทำปฏิบัติการเสร็จผมก็มานั่งคิดอยู่สักพักว่าทำไมเราคุ้นๆว่าเคยใช้วงแหวนเหล็กเป็นมวลถ่วงนะ แล้วก็จำได้ครับว่าตอนที่เรียนอยู่ ป.ตรี ปี 1 มวลที่ใช้ถ่วงเป็นวงแหวนเหล็ก (ดังรูปด้านล่าง) แต่ว่าหลังๆมันเริมเป็นปัญหาเนื่องจากแหวนแต่ละตัวความหนาไม่เท่ากันทำให้มีมวลไม่เท่ากัน จึงไม่สามารถคำนวนได้อย่างแม่นยำทำให้ปฏิบัติการมีความคลาดเคลื่อนสูงและถ้าหากจะให้นักเรียนชั่งมวลรวมทุกครั้งมันก็เป็นการไม่สะดวกเนื่องจากข้อจำกัดหลายด้าน หนึ่งในนั้นคือ เวลา นอกจากเรื่องมวลแล้วทางเจ้าหน้าที่ก็บอกกับเราว่า หลายครั้งเวลาที่ต้องการจำนวนลูปน้อยๆเช่น 3 ลูป ต้องใช้วงแหวนจำนวนมากบางทีล้นออกจากกระเปาะใส่เลยก็มี เพราะแหวนเบา ด้วยเหตนี้จึงเปลี่ยนมาใช้มวลมาตรฐานแทน

***เดี๋ยววันนี้ขอเขียนแค่นี้ก่อนนะครับ วันหลังเดี๋ยวจะมาเขียนต่อครับ***