แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 4 kg ยาว 0.6 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.15 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 4 kgL = 0.6 md = 0.15 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 110 kg รัศมี 0.55 m มันหมุนที่ 2300 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 110 kgR = 0.55 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 14.5 kg ยาว 1.3 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง atip ของปลายอิสระทันทีหลังปล่อย
m = 14.5 kgL = 1.3 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 16 kg ยาว 0.7 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่งเชิงมุม α ทันทีหลังปล่อย
m = 16 kgL = 0.7 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.ยาก
ห่วงบาง มวล 2.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 1 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 2.5 kgv = 1 m/sI = m·r²
Ek = J
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.1 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 1.5 m
θ = 25°s = 1.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.1 m
ω = rad/s
เฉลย
- 1. IO = 0.21 kg·m²
- 2. Ek = 482.6 kJ
- 3. atip = 14.71 m/s²
- 4. α = 21.02 rad/s²
- 5. Ek = 2.5 J
- 6. ω = 28.8 rad/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com