1.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 5 kg ยาว 3 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.6 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 5 kgL = 3 md = 0.6 m
IO = kg·m²
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (5 kg ยาว 0.6 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 4.5 kg รัศมี 0.2 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 0.8 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
mrod = 5 kgL = 0.6 mmdisc = 4.5 kgr = 0.2 md = 0.8 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 3.5 kg ยาว 0.7 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของปลายอิสระขณะแท่งแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
m = 3.5 kgL = 0.7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ปานกลาง
ก้อนมวล 0.5 kg ห้อยจากเชือกเบาที่พันรอบรอก ซึ่งเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 6.5 kg รัศมี 0.15 m ที่หมุนบนแกนนอนไร้แรงเสียดทาน ปล่อยก้อนมวลจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตึง T ในเชือก
m = 0.5 kgM = 6.5 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.ยาก
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 10 kg ยาว 1.8 m ห้อยนิ่งจากจุดหมุนไร้แรงเสียดทานที่ปลายบน กระสุน 25 g เคลื่อนที่ในแนวนอนด้วย 560 m/s ชนแท่งที่ตำแหน่งต่ำกว่าจุดหมุน 0.87 m และฝังอยู่ในนั้น จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของแท่งทันทีหลังการชน
M = 10 kgL = 1.8 mm = 25 gv = 560 m/sd = 0.87 m
ω = rad/s
6.ยาก
คนหนึ่งยืนบนแท่นหมุนไร้แรงเสียดทานและถือดัมเบลล์มวล 2.5 kg มือละอัน ห่างจากแกน 0.85 m ตัวคนกับแท่นหมุนเพียงอย่างเดียวมีโมเมนต์ความเฉื่อย 3.5 kg·m² รอบแกน พวกเขาหมุนที่ 35 rpm จากนั้นดึงดัมเบลล์เข้ามาที่ระยะ 0.35 m จากแกน ให้ถือดัมเบลล์เป็นมวลจุด จงหาอัตราเร็วใหม่ n2 ใน rpm
I0 = 3.5 kg·m²m = 2 × 2.5 kgr1 = 0.85 mr2 = 0.35 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm
เฉลย
- 1. IO = 5.55 kg·m²
- 2. IO = 3.57 kg·m²
- 3. v = 4.539 m/s
- 4. T = 4.251 N
- 5. ω = 1.126 rad/s
- 6. n2 = 60.53 rpm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com