เพื่อความสบายของผู้โดยสาร ความเร่งสู่ศูนย์กลางบนทางโค้งรถไฟต้องไม่เกิน 1.2 m/s² รัศมีที่น้อยที่สุด rmin ของทางโค้งที่รถผ่านด้วย 300 km/h เป็นเท่าใด
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
ก้อนหินมวล 1.9 kg ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวนอนรัศมี 0.5 m บนโต๊ะเรียบราบ ถูกยึดด้วยเชือกที่ขาดเมื่อแรงตึง 50 N จงหาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่ก้อนหินมีได้
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 25 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.3 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 45 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.4 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
รถเข็นมวล 4 kg ถูกปล่อยจากหยุดนิ่งที่ความสูง 25.2 m บนรางไร้แรงเสียดทาน และวิ่งผ่านลูปแนวดิ่งรัศมี 6 m ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตั้งฉาก Nbottom ของรางที่กระทำต่อรถเข็นที่จุดต่ำสุดของลูป
ลูกบอลมวล 1.5 kg ผูกกับเชือกยาว 1.5 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 5.5 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
เฉลย
- 1. rmin = 5787 m
- 2. vmax = 3.627 m/s
- 3. vmax = 8.578 m/s
- 4. vmax = 13.29 m/s
- 5. Nbottom = 368.9 N
- 6. T = 44.97 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com