ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย

ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
Or = 0.2 mL = 0.9 m1.1 m5 kg3 kg

ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (5 kg ยาว 0.9 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีทรงกลมตันมวล 3 kg รัศมี 0.2 m ยึดที่ปลายล่าง จุดศูนย์กลางของทรงกลมอยู่ต่ำกว่า O 1.1 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O

mrod = 5 kgL = 0.9 mmsphere = 3 kgr = 0.2 md = 1.1 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
k = 0.55 m500 → 1300 rpm170 kg

ล้อช่วยแรงมวล 170 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.55 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 500 rpm เป็น 1300 rpm ใช้เวลา 14 s ไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาแรงบิดคงที่ T ที่ต้องใช้

m = 170 kgk = 0.55 mn1 = 500 rpmn2 = 1300 rpmt = 14 s
T = N·m
3.ปานกลาง
0 → 2500 rpmI = 5 kg·m²

มอเตอร์ทำให้ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 5 kg·m² เร่งจากหยุดนิ่งเป็น 2500 rpm ใน 8 s ไม่คิดการสูญเสีย จงหากำลังเฉลี่ย Pavg ที่มันจ่าย ใน kW

I = 5 kg·m²n = 2500 rpmt = 8 s
Pavg = kW
4.ปานกลาง
n = 500 rpmTb​ = 100 N·mI = 23 kg·m²

ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 23 kg·m² หมุนที่ 500 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 100 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด

I = 23 kg·m²n = 500 rpmTb = 100 N·m
N = rev
5.ยาก
0.8 m0.25 mn1​ = 45 rpm

คนหนึ่งยืนบนแท่นหมุนไร้แรงเสียดทานและถือดัมเบลล์มวล 3 kg มือละอัน ห่างจากแกน 0.8 m ตัวคนกับแท่นหมุนเพียงอย่างเดียวมีโมเมนต์ความเฉื่อย 4.5 kg·m² รอบแกน พวกเขาหมุนที่ 45 rpm จากนั้นดึงดัมเบลล์เข้ามาที่ระยะ 0.25 m จากแกน ให้ถือดัมเบลล์เป็นมวลจุด จงหาอัตราเร็วใหม่ n2 ใน rpm

I0 = 4.5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.25 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.ยาก
θ = 20°vs = 1 m

ทรงกลมตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.3 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 1 m

θ = 20°s = 1 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.3 m
ω = rad/s

เฉลย

  1. 1. IO = 5.028 kg·m²
  2. 2. T = 307.7 N·m
  3. 3. Pavg = 21.42 kW
  4. 4. N = 50.18 rev
  5. 5. n2 = 76.98 rpm
  6. 6. ω = 7.298 rad/s

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com