แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 10 kg ยาว 0.5 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.15 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 10 kgL = 0.5 md = 0.15 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 280 kg รัศมี 0.8 m มันหมุนที่ 1700 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 280 kgR = 0.8 mn = 1700 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
มอเตอร์ให้แรงบิด 2000 N·m ที่ 1700 rpm จงหากำลังขาออก P ของมันใน kW
T = 2000 N·mn = 1700 rpm
P = kW
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 10 kg ยาว 1 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของปลายอิสระขณะแท่งแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
m = 10 kgL = 1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 30° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 30°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.ยาก
ทรงกลมกลวง มวล 6.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 9.5 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 6.5 kgv = 9.5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J
เฉลย
- 1. IO = 0.4333 kg·m²
- 2. Ek = 1420 kJ
- 3. P = 356 kW
- 4. v = 5.425 m/s
- 5. a = 3.27 m/s²
- 6. Ek = 488.9 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com