ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (2.5 kg ยาว 0.5 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 8 kg รัศมี 0.25 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 0.75 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
mrod = 2.5 kgL = 0.5 mmdisc = 8 kgr = 0.25 md = 0.75 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 210 kg รัศมี 0.8 m มันหมุนที่ 1300 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 210 kgR = 0.8 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 9 kg ยาว 2.1 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่งเชิงมุม α ทันทีหลังปล่อย
m = 9 kgL = 2.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 17 kg ยาว 1.5 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงในแนวดิ่ง R ที่หมุดกระทำต่อแท่งทันทีหลังปล่อย
m = 17 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.ยาก
ทรงกลมตัน มวล 10 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 6 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 10 kgv = 6 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.ยาก
ทรงกลมตัน มวล 9 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 7.5 m/s พลังงานจลน์รวมของมันกี่เปอร์เซ็นต์ p เป็นพลังงานการหมุน
m = 9 kgv = 7.5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
เฉลย
- 1. IO = 4.958 kg·m²
- 2. Ek = 622.7 kJ
- 3. α = 7.007 rad/s²
- 4. R = 41.69 N
- 5. Ek = 252 J
- 6. p = 28.57 %
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com