รถยนต์มวล 1200 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 170 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 10 m/s หาความเร่งสู่ศูนย์กลาง ac ของรถ
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 1200 kgv = 10 m/sr = 170 m
ac = m/s²
2.ง่าย
วัตถุเล็กวางห่างจากแกนของจานที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ 45 รอบต่อนาที เป็นระยะ 135 cm จงหาอัตราเร็ว v ของวัตถุ
n = 45 rpmr = 1.35 m
v = m/s
3.ปานกลาง
ลูกบอลเล็กบนเชือกยาว 2 m เคลื่อนที่เป็นวงกลมแนวนอนโดยเชือกทำมุมคงที่ 30° กับแนวดิ่ง (ลูกตุ้มกรวย) ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาเวลา T ที่ใช้ต่อหนึ่งรอบ
L = 2 mθ = 30°g = 9.81 m/s²
T = s
4.ปานกลาง
รถขับข้ามยอดเนินบนถนนซึ่งเป็นส่วนโค้งวงกลมรัศมี 100 m ใช้ g = 9.81 m/s² ที่อัตราเร็วเกินเท่าใด vmax ล้อจะลอยพ้นถนนที่จุดสูงสุด
r = 100 mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.ยาก
ลูกบอลผูกกับเชือกยาว 0.8 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² อัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่จุดสูงสุดที่ทำให้เชือกยังตึงอยู่พอดีคือเท่าใด
r = 0.8 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.ยาก
ทางโค้งรัศมี 170 m เอียง 30° และสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตระหว่างยางกับถนนคือ 0.15 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่รถผ่านทางโค้งได้โดยไม่ไถลลงตามทางเอียง
r = 170 mθ = 30°μs = 0.15g = 9.81 m/s²
vmin = m/s
เฉลย
- 1. ac = 0.5882 m/s²
- 2. v = 6.362 m/s
- 3. T = 2.64 s
- 4. vmax = 31.32 m/s
- 5. vmin = 2.801 m/s
- 6. vmin = 25.61 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com