แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 5.5 kg ยาว 0.6 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.1 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 5.5 kgL = 0.6 md = 0.1 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 240 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.25 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 2000 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
M = 240 kgk = 0.25 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
3.ปานกลาง
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 7 kg ยาว 2.5 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและจับให้อยู่ในแนวนอน ปล่อยจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงในแนวดิ่ง R ที่หมุดกระทำต่อแท่งทันทีหลังปล่อย
m = 7 kgL = 2.5 mg = 9.81 m/s²
R = N
4.ปานกลาง
มอเตอร์ทำให้ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 8 kg·m² เร่งจากหยุดนิ่งเป็น 2100 rpm ใน 36 s ไม่คิดการสูญเสีย จงหากำลังเฉลี่ย Pavg ที่มันจ่าย ใน kW
I = 8 kg·m²n = 2100 rpmt = 36 s
Pavg = kW
5.ยาก
ทรงกลมกลวง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 40° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 3.5 m
θ = 40°s = 3.5 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.ยาก
ทรงกลมกลวง มวล 3.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 5.5 m/s จงหาพลังงานจลน์การหมุน Erot ของมัน
m = 3.5 kgv = 5.5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
เฉลย
- 1. IO = 0.22 kg·m²
- 2. Ek = 329 kJ
- 3. R = 17.17 N
- 4. Pavg = 5.373 kW
- 5. v = 5.146 m/s
- 6. Erot = 35.29 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com