1.ง่าย
วัตถุเล็กวางห่างจากแกนของจานที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ 33 รอบต่อนาที เป็นระยะ 20 cm จงหาอัตราเร็ว v ของวัตถุ
n = 33 rpmr = 0.2 m
v = m/s
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
2.ง่าย
เพื่อความสบายของผู้โดยสาร ความเร่งสู่ศูนย์กลางบนทางโค้งรถไฟต้องไม่เกิน 1.2 m/s² รัศมีที่น้อยที่สุด rmin ของทางโค้งที่รถผ่านด้วย 240 km/h เป็นเท่าใด
v = 240 km/hamax = 1.2 m/s²
rmin = m
3.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 75 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.8 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 75 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 105 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.6 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 105 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.ยาก
ทางโค้งรัศมี 80 m เอียง 30° และสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.15 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านทางโค้งได้โดยไม่ไถลขึ้นและออกนอกทาง
r = 80 mθ = 30°μs = 0.15g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
6.ยาก
ลูกบอลมวล 1.4 kg ผูกกับเชือกยาว 1.4 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดมันเคลื่อนที่ด้วย 4 m/s ใช้ g = 9.81 m/s² หาแรงตึง T ในเชือกที่จุดต่ำสุด
m = 1.4 kgr = 1.4 mv = 4 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
เฉลย
- 1. v = 0.6912 m/s
- 2. rmin = 3704 m
- 3. vmax = 24.26 m/s
- 4. vmax = 24.86 m/s
- 5. vmax = 25 m/s
- 6. T = 29.73 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com