ตัวจำลองการเคลื่อนที่ฮาร์มอนิกอย่างง่าย (SHM) — พร้อมขั้นตอนและพลังงาน

วิเคราะห์การเคลื่อนที่ฮาร์มอนิกอย่างง่ายของระบบมวล-สปริงด้วยตัวแก้สมการเชิงวิเคราะห์ Euler-Cromer และ RK4 พร้อมบันทึกวิธีคำนวณทีละขั้นและกราฟประกอบ.

เหมาะสำหรับบทเรียนฟิสิกส์และแคลคูลัส: เครื่องมือนี้หาค่าแอมพลิจูด/เฟสจาก x₀ และ v₀ แสดงค่า ω และสรุปพลังงานข้างผลลัพธ์ และเก็บอินพุตใน URL สำหรับแชร์ระหว่างการสอน.

ภาษาอื่น ๆ: ja | en | es | zh-CN
พารามิเตอร์ของระบบมวล-สปริง

คีย์ลัด: Ctrl+Enter เพื่อรันตัวจำลอง, Ctrl+S เพื่อดาวน์โหลดไฟล์ CSV

สรุปผลลัพธ์

วิธีคำนวณ

    คำถามที่พบบ่อย

    ตัวจำลอง SHM ใช้สมการใดบ้าง?

    ตัวแก้สมการจะคำนวณ ω = √(k/m) สำหรับระบบมวล-สปริง รายงานคาบ T = 2π/ω และหาค่า x(t), v(t), a(t) รวมถึงพลังงาน K = 0.5 m v² และ U = 0.5 k x² วิธีวิเคราะห์ Euler-Cromer และ RK4 จะบันทึกขั้นตอนทั้งหมดไว้ในรายการ “วิธีคำนวณ”.

    ควรเลือกใช้ Euler-Cromer หรือ RK4 เมื่อใด?

    Euler-Cromer คำนวณได้เร็วและทำให้พลังงานไม่เตลิดเมื่อใช้ก้าวเวลาค่อนข้างใหญ่ เหมาะกับการสำรวจในบทเรียน ส่วน RK4 มีลำดับสัมประสิทธิ์สูงกว่า ทำให้กราฟใกล้เคียงผลวิเคราะห์ภายในความคลาดเคลื่อนประมาณ 1e-3 และยังให้ตารางอนุกรมเวลาและ CSV เหมือนกัน.