ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (3.5 kg ยาว 0.8 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีทรงกลมตันมวล 7 kg รัศมี 0.15 m ยึดที่ปลายล่าง จุดศูนย์กลางของทรงกลมอยู่ต่ำกว่า O 0.95 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
mrod = 3.5 kgL = 0.8 mmsphere = 7 kgr = 0.15 md = 0.95 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 11 kg ยาว 2.4 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 1 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 11 kgL = 2.4 md = 1 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 3.5 kg ยาว 2.5 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง atip ของปลายอิสระทันทีหลังปล่อย
m = 3.5 kgL = 2.5 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
4.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 99 kW ที่ 2100 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 99 kWn = 2100 rpm
T = N·m
5.ยาก
ห่วงบาง มวล 1 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 5 m/s พลังงานจลน์รวมของมันกี่เปอร์เซ็นต์ p เป็นพลังงานการหมุน
m = 1 kgv = 5 m/sI = m·r²
p = %
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 25°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
เฉลย
- 1. IO = 7.127 kg·m²
- 2. IO = 16.28 kg·m²
- 3. atip = 14.71 m/s²
- 4. T = 450.2 N·m
- 5. p = 50 %
- 6. a = 2.764 m/s²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com