แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 9.5 kg ยาว 1.9 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.8 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 9.5 kgL = 1.9 md = 0.8 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 30 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.2 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 1900 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 9.2 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
m = 30 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmT = 9.2 N·m
t = s
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 37.5 kg·m² หมุนที่ 300 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 85 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 37.5 kg·m²n = 300 rpmTb = 85 N·m
t = s
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 17.5 kg ยาว 3 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงในแนวดิ่ง R ที่หมุดกระทำต่อแท่งทันทีหลังปล่อย
m = 17.5 kgL = 3 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 25°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.ยาก
ทรงกลมกลวง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
เฉลย
- 1. IO = 8.938 kg·m²
- 2. t = 25.95 s
- 3. t = 13.86 s
- 4. R = 42.92 N
- 5. a = 2.764 m/s²
- 6. a = 2.488 m/s²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com