ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (3 kg ยาว 0.6 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 5.5 kg รัศมี 0.05 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 0.65 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
mrod = 3 kgL = 0.6 mmdisc = 5.5 kgr = 0.05 md = 0.65 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 11.5 kg ยาว 1.1 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.55 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 11.5 kgL = 1.1 md = 0.55 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 11.5 kg ยาว 1.6 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงในแนวดิ่ง R ที่หมุดกระทำต่อแท่งทันทีหลังปล่อย
m = 11.5 kgL = 1.6 mg = 9.81 m/s²
R = N
4.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 38 kW ที่ 900 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 38 kWn = 900 rpm
T = N·m
5.ยาก
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 7 kg ยาว 1.9 m ห้อยนิ่งจากจุดหมุนไร้แรงเสียดทานที่ปลายบน กระสุน 25 g เคลื่อนที่ในแนวนอนด้วย 220 m/s ชนแท่งที่ตำแหน่งต่ำกว่าจุดหมุน 0.91 m และฝังอยู่ในนั้น ใช้ g = 9.81 m/s² จงหามุมที่มากที่สุด φ จากแนวดิ่งที่แท่งแกว่งไป
M = 7 kgL = 1.9 mm = 25 gv = 220 m/sd = 0.91 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.ยาก
ห่วงบาง มวล 12.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 6 m/s จงหาพลังงานจลน์การหมุน Erot ของมัน
m = 12.5 kgv = 6 m/sI = m·r²
Erot = J
เฉลย
- 1. IO = 2.691 kg·m²
- 2. IO = 4.638 kg·m²
- 3. R = 28.2 N
- 4. T = 403.2 N·m
- 5. φ = 12.22 °
- 6. Erot = 225 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com