รถยนต์มวล 1600 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 140 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 18 m/s หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 1600 kgv = 18 m/sr = 140 m
ac = m/s²
2.ง่าย
วัตถุเล็กวางห่างจากแกนของจานที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ 78 รอบต่อนาที เป็นระยะ 105 cm หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
n = 78 rpmr = 1.05 m
ac = m/s²
3.ปานกลาง
รถยนต์วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 110 m สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.4 ใช้ g = 9.81 m/s² หาอัตราเร็วสูงสุด vmax ที่รถผ่านโค้งได้โดยไม่ไถล
r = 110 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ปานกลาง
ทางโค้งรัศมี 260 m เอียง 12° รถผ่านได้ด้วยอัตราเร็ว v เท่าใดโดยไม่ต้องอาศัยแรงเสียดทานเลย ใช้ g = 9.81 m/s²
r = 260 mθ = 12°g = 9.81 m/s²
v = m/s
5.ยาก
ลูกบอลผูกกับเชือกยาว 1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² อัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่จุดสูงสุดที่ทำให้เชือกยังตึงอยู่พอดีคือเท่าใด
r = 1 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.ยาก
รถเข็นเล็กถูกปล่อยจากหยุดนิ่งบนรางไร้แรงเสียดทานและวิ่งเข้าสู่ลูปแนวดิ่งรัศมี 2 m ต้องเริ่มจากความสูงต่ำสุด hmin เหนือฐานของลูปเท่าใดจึงจะอยู่บนรางที่จุดสูงสุดของลูป
R = 2 mv₀ = 0
hmin = m
เฉลย
- 1. ac = 2.314 m/s²
- 2. ac = 70.05 m/s²
- 3. vmax = 20.78 m/s
- 4. v = 23.28 m/s
- 5. vmin = 3.132 m/s
- 6. hmin = 5 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com