ล้อช่วยแรงมวล 70 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.2 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 1300 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
M = 70 kgk = 0.2 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
2.ง่าย
ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (2 kg ยาว 0.4 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีทรงกลมตันมวล 3.5 kg รัศมี 0.25 m ยึดที่ปลายล่าง จุดศูนย์กลางของทรงกลมอยู่ต่ำกว่า O 0.65 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
mrod = 2 kgL = 0.4 mmsphere = 3.5 kgr = 0.25 md = 0.65 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 9 kg ยาว 1.8 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของปลายอิสระขณะแท่งแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
m = 9 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 33 kW ที่ 2400 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 33 kWn = 2400 rpm
T = N·m
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² มันเริ่มจากหยุดนิ่ง ใช้เวลานานเท่าใด t จึงกลิ้งลงทางลาด 5 m
θ = 20°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²s = 5 m
t = s
6.ยาก
ห่วงบาง มวล 10 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 1 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 10 kgv = 1 m/sI = m·r²
Ek = J
เฉลย
- 1. Ek = 25.95 kJ
- 2. IO = 1.673 kg·m²
- 3. v = 7.278 m/s
- 4. T = 131.3 N·m
- 5. t = 2.114 s
- 6. Ek = 10 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com