1.ง่าย
ก้อนหินมวล 0.5 kg ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวนอนรัศมี 1.4 m บนโต๊ะเรียบราบ ถูกยึดด้วยเชือกที่ขาดเมื่อแรงตึง 100 N จงหาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่ก้อนหินมีได้
m = 0.5 kgr = 1.4 mTmax = 100 N
vmax = m/s
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
2.ง่าย
รถยนต์มวล 1500 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 110 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 21 m/s หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
m = 1500 kgv = 21 m/sr = 110 m
ac = m/s²
3.ปานกลาง
รถขับข้ามยอดเนินบนถนนซึ่งเป็นส่วนโค้งวงกลมรัศมี 70 m ใช้ g = 9.81 m/s² ที่อัตราเร็วเกินเท่าใด vmax ล้อจะลอยพ้นถนนที่จุดสูงสุด
r = 70 mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ปานกลาง
ในเครื่องเล่นโรเตอร์ในงานรื่นเริง ผู้เล่นยืนพิงผนังของกระบอกแนวดิ่งรัศมี 3.6 m เมื่อหมุนเร็วพอ พื้นจะเลื่อนลงและแรงเสียดทานพยุงผู้เล่นไว้ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคือ 0.3 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราการหมุนที่น้อยที่สุด n ในหน่วยรอบต่อนาที
r = 3.6 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.ยาก
ลูกบอลมวล 0.9 kg บนเชือกเบายาว 1.1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ที่จุดต่ำสุดอัตราเร็วของมันคือ 8.5 m/s ไม่คิดแรงต้านอากาศและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตึง Ttop ในเชือกที่จุดสูงสุด
m = 0.9 kgr = 1.1 mvbottom = 8.5 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.ยาก
รถเข็นมวล 3.5 kg ถูกปล่อยจากหยุดนิ่งที่ความสูง 10.5 m บนรางไร้แรงเสียดทาน และวิ่งผ่านลูปแนวดิ่งรัศมี 2.5 m ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตั้งฉาก Ntop ของรางที่กระทำต่อรถเข็นที่จุดสูงสุดของลูป
m = 3.5 kgh = 10.5 mR = 2.5 mg = 9.81 m/s²
Ntop = N
เฉลย
- 1. vmax = 16.73 m/s
- 2. ac = 4.009 m/s²
- 3. vmax = 26.2 m/s
- 4. n = 28.78 rpm
- 5. Ttop = 14.97 N
- 6. Ntop = 116.7 N
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com