ล้อช่วยแรงมวล 30 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.4 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 1100 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 20 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 30 kgk = 0.4 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmT = 20 N·m
t = s
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 60 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.25 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 500 rpm เป็น 2200 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 39 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
m = 60 kgk = 0.25 mn1 = 500 rpmn2 = 2200 rpmT = 39 N·m
t = s
3.ปานกลาง
ก้อนมวล 11 kg ห้อยจากเชือกเบาที่พันรอบรอก ซึ่งเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 12 kg รัศมี 0.35 m ที่หมุนบนแกนนอนไร้แรงเสียดทาน ปล่อยก้อนมวลจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของก้อนมวลหลังตกลงมา 4 m
m = 11 kgM = 12 kgR = 0.35 mg = 9.81 m/s²h = 4 m
v = m/s
4.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 68.5 kW ที่ 3000 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 68.5 kWn = 3000 rpm
T = N·m
5.ยาก
ห่วงบาง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 3.5 m
θ = 25°s = 3.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.ยาก
ทรงกลมกลวง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 30° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
เฉลย
- 1. t = 27.65 s
- 2. t = 17.12 s
- 3. v = 7.126 m/s
- 4. T = 218 N·m
- 5. v = 3.809 m/s
- 6. a = 2.943 m/s²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com