แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 3.5 kg ยาว 0.4 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.05 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 3.5 kgL = 0.4 md = 0.05 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 130 kg รัศมี 0.55 m มันหมุนที่ 2900 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 130 kgR = 0.55 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 132 kW ที่ 300 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 132 kWn = 300 rpm
T = N·m
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 17.5 kg ยาว 2.2 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง atip ของปลายอิสระทันทีหลังปล่อย
m = 17.5 kgL = 2.2 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.ยาก
ห่วงบาง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 40° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.1 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 9 m
θ = 40°s = 9 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.1 m
ω = rad/s
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน มวล 4.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 9.5 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 4.5 kgv = 9.5 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
เฉลย
- 1. IO = 0.05542 kg·m²
- 2. Ek = 906.7 kJ
- 3. T = 4202 N·m
- 4. atip = 14.71 m/s²
- 5. ω = 75.33 rad/s
- 6. Ek = 304.6 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com