ล้อช่วยแรงเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 140 kg รัศมี 0.65 m มันหมุนที่ 600 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
M = 140 kgR = 0.65 mn = 600 rpm
Ek = kJ
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 9 kg ยาว 2.4 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.7 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 9 kgL = 2.4 md = 0.7 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 1 kg ยาว 2.3 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของแท่งขณะแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
m = 1 kgL = 2.3 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 14 kg·m² หมุนที่ 1100 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 90 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 14 kg·m²n = 1100 rpmTb = 90 N·m
t = s
5.ยาก
ห่วงบาง มวล 19.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 2.5 m/s พลังงานจลน์รวมของมันกี่เปอร์เซ็นต์ p เป็นพลังงานการหมุน
m = 19.5 kgv = 2.5 m/sI = m·r²
p = %
6.ยาก
ทรงกลมกลวง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 15° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 3 m
θ = 15°s = 3 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
เฉลย
- 1. Ek = 58.38 kJ
- 2. IO = 8.73 kg·m²
- 3. ω = 3.577 rad/s
- 4. t = 17.92 s
- 5. p = 50 %
- 6. v = 3.023 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com