ล้อช่วยแรงมวล 160 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.45 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 800 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 100 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 160 kgk = 0.45 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 100 N·m
t = s
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 220 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.25 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 2400 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 220 kgk = 0.25 mn = 2400 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 1.5 kg·m² หมุนที่ 1500 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 25 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด
I = 1.5 kg·m²n = 1500 rpmTb = 25 N·m
N = rev
4.ปานกลาง
มอเตอร์ทำให้ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 15 kg·m² เร่งจากหยุดนิ่งเป็น 700 rpm ใน 8 s ไม่คิดการสูญเสีย จงหากำลังเฉลี่ย Pavg ที่มันจ่าย ใน kW
I = 15 kg·m²n = 700 rpmt = 8 s
Pavg = kW
5.ยาก
ทรงกลมตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² มันเริ่มจากหยุดนิ่ง ใช้เวลานานเท่าใด t จึงกลิ้งลงทางลาด 4 m
θ = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 4 m
t = s
6.ยาก
ทรงกลมกลวง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 40° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตที่น้อยที่สุด μs ที่ป้องกันไม่ให้มันไถล
θ = 40°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
เฉลย
- 1. t = 27.14 s
- 2. Ek = 434.3 kJ
- 3. N = 117.8 rev
- 4. Pavg = 5.038 kW
- 5. t = 1.827 s
- 6. μs = 0.3356
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com