1.ง่าย
รถยนต์มวล 1000 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 200 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 15 m/s หาแรงที่ชี้เข้าด้านใน (แรงสู่ศูนย์กลาง) Fc ที่ต้องการ
m = 1000 kgv = 15 m/sr = 200 m
Fc = N
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
2.ง่าย
รถยนต์มวล 1800 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 120 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 19 m/s หาแรงที่ชี้เข้าด้านใน (แรงสู่ศูนย์กลาง) Fc ที่ต้องการ
m = 1800 kgv = 19 m/sr = 120 m
Fc = N
3.ปานกลาง
ในเครื่องเล่นโรเตอร์ในงานรื่นเริง ผู้เล่นยืนพิงผนังของกระบอกแนวดิ่งรัศมี 1.5 m เมื่อหมุนเร็วพอ พื้นจะเลื่อนลงและแรงเสียดทานพยุงผู้เล่นไว้ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคือ 0.4 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราการหมุนที่น้อยที่สุด n ในหน่วยรอบต่อนาที
r = 1.5 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
n = rpm
4.ปานกลาง
วิศวกรถนนต้องการให้รถผ่านทางโค้งรัศมี 130 m ด้วย 80 km/h โดยไม่ต้องอาศัยแรงเสียดทาน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหามุมเอียง θ
r = 130 mv = 80 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
5.ยาก
รถเข็นมวล 4.5 kg ถูกปล่อยจากหยุดนิ่งที่ความสูง 12.25 m บนรางไร้แรงเสียดทาน และวิ่งผ่านลูปแนวดิ่งรัศมี 3.5 m ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตั้งฉาก Ntop ของรางที่กระทำต่อรถเข็นที่จุดสูงสุดของลูป
m = 4.5 kgh = 12.25 mR = 3.5 mg = 9.81 m/s²
Ntop = N
6.ยาก
ลูกบอลมวล 1.9 kg ผูกกับเชือกยาว 1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 3 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.9 kgr = 1 mv = 3 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
เฉลย
- 1. Fc = 1125 N
- 2. Fc = 5415 N
- 3. n = 38.61 rpm
- 4. θ = 21.17 °
- 5. Ntop = 88.29 N
- 6. T = 35.74 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com