รถยนต์มวล 600 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 70 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 11 m/s หาแรงที่ชี้เข้าด้านใน (แรงสู่ศูนย์กลาง) Fc ที่ต้องการ
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 600 kgv = 11 m/sr = 70 m
Fc = N
2.ง่าย
วัตถุเล็กวางห่างจากแกนของจานที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ 60 รอบต่อนาที เป็นระยะ 55 cm หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
n = 60 rpmr = 0.55 m
ac = m/s²
3.ปานกลาง
วิศวกรถนนต้องการให้รถผ่านทางโค้งรัศมี 120 m ด้วย 60 km/h โดยไม่ต้องอาศัยแรงเสียดทาน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหามุมเอียง θ
r = 120 mv = 60 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
4.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 80 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.3 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 80 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.ยาก
ลูกบอลมวล 1.2 kg ผูกกับเชือกยาว 1.1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 5.5 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.2 kgr = 1.1 mv = 5.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.ยาก
ลูกบอลมวล 1.4 kg ผูกกับเชือกยาว 0.6 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 5 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.4 kgr = 0.6 mv = 5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
เฉลย
- 1. Fc = 1037 N
- 2. ac = 21.71 m/s²
- 3. θ = 13.28 °
- 4. vmax = 15.34 m/s
- 5. T = 44.77 N
- 6. T = 72.07 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com