รถยนต์มวล 1700 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 40 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 9 m/s หาแรงที่ชี้เข้าด้านใน (แรงสู่ศูนย์กลาง) Fc ที่ต้องการ
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 1700 kgv = 9 m/sr = 40 m
Fc = N
2.ง่าย
วัตถุเล็กวางห่างจากแกนของจานที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ 150 รอบต่อนาที เป็นระยะ 100 cm หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
n = 150 rpmr = 1 m
ac = m/s²
3.ปานกลาง
ทางโค้งรัศมี 180 m เอียง 5° รถผ่านได้ด้วยอัตราเร็ว v เท่าใดโดยไม่ต้องอาศัยแรงเสียดทานเลย ใช้ g = 9.81 m/s²
r = 180 mθ = 5°g = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ปานกลาง
รถมวล 1500 kg ขับข้ามยอดเนินบนถนนด้วย 16 m/s ยอดเนินเป็นส่วนโค้งวงกลมรัศมี 40 m ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตั้งฉาก N ของถนนที่กระทำต่อรถที่จุดสูงสุด
m = 1500 kgv = 16 m/sr = 40 mg = 9.81 m/s²
N = N
5.ยาก
ลูกบอลผูกกับเชือกยาว 1.1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² อัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่จุดสูงสุดที่ทำให้เชือกยังตึงอยู่พอดีคือเท่าใด
r = 1.1 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.ยาก
ลูกบอลผูกกับเชือกยาว 1 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² อัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่จุดสูงสุดที่ทำให้เชือกยังตึงอยู่พอดีคือเท่าใด
r = 1 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
เฉลย
- 1. Fc = 3443 N
- 2. ac = 246.7 m/s²
- 3. v = 12.43 m/s
- 4. N = 5115 N
- 5. vmin = 3.285 m/s
- 6. vmin = 3.132 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com