1.ง่าย
เพื่อความสบายของผู้โดยสาร ความเร่งสู่ศูนย์กลางบนทางโค้งรถไฟต้องไม่เกิน 1.2 m/s² รัศมีที่น้อยที่สุด rmin ของทางโค้งที่รถผ่านด้วย 240 km/h เป็นเท่าใด
v = 240 km/hamax = 1.2 m/s²
rmin = m
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ก้อนหินมวล 0.4 kg ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวนอนรัศมี 1.2 m บนโต๊ะเรียบราบ ถูกยึดด้วยเชือกที่ขาดเมื่อแรงตึง 90 N จงหาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่ก้อนหินมีได้
m = 0.4 kgr = 1.2 mTmax = 90 N
vmax = m/s
3.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 140 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.4 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 140 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 85 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.4 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 85 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.ยาก
ลูกบอลมวล 1.8 kg ผูกกับเชือกยาว 1.5 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 5.5 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.8 kgr = 1.5 mv = 5.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.ยาก
ลูกบอลมวล 1.2 kg ผูกกับเชือกยาว 1.3 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 8 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.2 kgr = 1.3 mv = 8 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
เฉลย
- 1. rmin = 3704 m
- 2. vmax = 16.43 m/s
- 3. vmax = 23.44 m/s
- 4. vmax = 18.26 m/s
- 5. T = 53.96 N
- 6. T = 70.85 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com