ล้อช่วยแรงมวล 200 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.6 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 2000 rpm ใช้เวลา 23 s ไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาแรงบิดคงที่ T ที่ต้องใช้
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 200 kgk = 0.6 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmt = 23 s
T = N·m
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 60 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.6 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 1000 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 60 kgk = 0.6 mn = 1000 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
ก้อนมวล 15 kg ห้อยจากเชือกเบาที่พันรอบรอก ซึ่งเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 18 kg รัศมี 0.15 m ที่หมุนบนแกนนอนไร้แรงเสียดทาน ปล่อยก้อนมวลจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่งเชิงมุม α ของรอก
m = 15 kgM = 18 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 37 kg·m² หมุนที่ 1500 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 120 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด
I = 37 kg·m²n = 1500 rpmTb = 120 N·m
N = rev
5.ยาก
ทรงกลมตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 10° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² มันเริ่มจากหยุดนิ่ง ใช้เวลานานเท่าใด t จึงกลิ้งลงทางลาด 3.5 m
θ = 10°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 3.5 m
t = s
6.ยาก
ทรงกลมตัน มวล 6.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 1 m/s พลังงานจลน์รวมของมันกี่เปอร์เซ็นต์ p เป็นพลังงานการหมุน
m = 6.5 kgv = 1 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
เฉลย
- 1. T = 655.6 N·m
- 2. Ek = 118.4 kJ
- 3. α = 40.88 rad/s²
- 4. N = 605.4 rev
- 5. t = 2.399 s
- 6. p = 28.57 %
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com