ล้อช่วยแรงมวล 190 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.3 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 600 rpm เป็น 1300 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 43 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 190 kgk = 0.3 mn1 = 600 rpmn2 = 1300 rpmT = 43 N·m
t = s
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 10 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.45 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 500 rpm เป็น 1000 rpm ใช้เวลา 12 s ไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาแรงบิดคงที่ T ที่ต้องใช้
m = 10 kgk = 0.45 mn1 = 500 rpmn2 = 1000 rpmt = 12 s
T = N·m
3.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 110 kW ที่ 500 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 110 kWn = 500 rpm
T = N·m
4.ปานกลาง
ก้อนมวล 7.5 kg ห้อยจากเชือกเบาที่พันรอบรอก ซึ่งเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 12.5 kg รัศมี 0.1 m ที่หมุนบนแกนนอนไร้แรงเสียดทาน ปล่อยก้อนมวลจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตึง T ในเชือก
m = 7.5 kgM = 12.5 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 30° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตที่น้อยที่สุด μs ที่ป้องกันไม่ให้มันไถล
θ = 30°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.ยาก
ทรงกลมกลวง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 20°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
เฉลย
- 1. t = 29.15 s
- 2. T = 8.836 N·m
- 3. T = 2101 N·m
- 4. T = 33.44 N
- 5. μs = 0.1925
- 6. a = 2.013 m/s²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com