ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (4.5 kg ยาว 0.5 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 6.5 kg รัศมี 0.05 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 0.55 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
mrod = 4.5 kgL = 0.5 mmdisc = 6.5 kgr = 0.05 md = 0.55 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 270 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.15 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 2000 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 270 kgk = 0.15 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
มอเตอร์ให้แรงบิด 270 N·m ที่ 2600 rpm จงหากำลังขาออก P ของมันใน kW
T = 270 N·mn = 2600 rpm
P = kW
4.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 9.5 kg ยาว 0.6 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง atip ของปลายอิสระทันทีหลังปล่อย
m = 9.5 kgL = 0.6 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.ยาก
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 7.5 kg ยาว 1.8 m ห้อยนิ่งจากจุดหมุนไร้แรงเสียดทานที่ปลายบน กระสุน 25 g เคลื่อนที่ในแนวนอนด้วย 320 m/s ชนแท่งที่ตำแหน่งต่ำกว่าจุดหมุน 1.52 m และฝังอยู่ในนั้น ใช้ g = 9.81 m/s² จงหามุมที่มากที่สุด φ จากแนวดิ่งที่แท่งแกว่งไป
M = 7.5 kgL = 1.8 mm = 25 gv = 320 m/sd = 1.52 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน มวล 14.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 8 m/s พลังงานจลน์รวมของมันกี่เปอร์เซ็นต์ p เป็นพลังงานการหมุน
m = 14.5 kgv = 8 m/sI = ½·m·r²
p = %
เฉลย
- 1. IO = 2.349 kg·m²
- 2. Ek = 133.2 kJ
- 3. P = 73.51 kW
- 4. atip = 14.71 m/s²
- 5. φ = 30.24 °
- 6. p = 33.33 %
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com