1.ง่าย
รถยนต์มวล 1400 kg วิ่งผ่านทางโค้งราบรัศมี 90 m ด้วยอัตราเร็วคงที่ 29 m/s หาแรงที่ชี้เข้าด้านใน (แรงสู่ศูนย์กลาง) Fc ที่ต้องการ
m = 1400 kgv = 29 m/sr = 90 m
Fc = N
ใบงาน การเคลื่อนที่เป็นวงกลม พร้อมเฉลย
2.ง่าย
เพื่อความสบายของผู้โดยสาร ความเร่งสู่ศูนย์กลางบนทางโค้งรถไฟต้องไม่เกิน 2 m/s² รัศมีที่น้อยที่สุด rmin ของทางโค้งที่รถผ่านด้วย 120 km/h เป็นเท่าใด
v = 120 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
3.ปานกลาง
รถมวล 800 kg ขับข้ามยอดเนินบนถนนด้วย 10 m/s ยอดเนินเป็นส่วนโค้งวงกลมรัศมี 35 m ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตั้งฉาก N ของถนนที่กระทำต่อรถที่จุดสูงสุด
m = 800 kgv = 10 m/sr = 35 mg = 9.81 m/s²
N = N
4.ปานกลาง
ในเครื่องเล่นโรเตอร์ในงานรื่นเริง ผู้เล่นยืนพิงผนังของกระบอกแนวดิ่งรัศมี 2.1 m เมื่อหมุนเร็วพอ พื้นจะเลื่อนลงและแรงเสียดทานพยุงผู้เล่นไว้ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตคือ 0.3 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราการหมุนที่น้อยที่สุด n ในหน่วยรอบต่อนาที
r = 2.1 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.ยาก
ลูกบอลผูกกับเชือกยาว 0.6 m ถูกเหวี่ยงเป็นวงกลมแนวดิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² อัตราเร็วต่ำสุด vmin ที่จุดสูงสุดที่ทำให้เชือกยังตึงอยู่พอดีคือเท่าใด
r = 0.6 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 = 13082 N
- 2. rmin = 555.6 m
- 3. N = 5562 N
- 4. n = 37.68 rpm
- 5. vmin = 2.426 m/s
- 6. vmin = 3.132 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com