แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 4 kg ยาว 0.5 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.25 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 4 kgL = 0.5 md = 0.25 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 130 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.4 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 2400 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 130 kgk = 0.4 mn = 2400 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 14 kg·m² หมุนที่ 1900 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 110 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 14 kg·m²n = 1900 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 4.5 kg ยาว 0.7 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของปลายอิสระขณะแท่งแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
m = 4.5 kgL = 0.7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.ยาก
ทรงกลมกลวง มวล 10 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 2.5 m/s จงหาพลังงานจลน์การหมุน Erot ของมัน
m = 10 kgv = 2.5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.ยาก
ห่วงบาง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 25°I = m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
เฉลย
- 1. IO = 0.3333 kg·m²
- 2. Ek = 656.9 kJ
- 3. t = 25.32 s
- 4. v = 4.539 m/s
- 5. Erot = 20.83 J
- 6. a = 2.073 m/s²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com