ล้อช่วยแรงมวล 50 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.55 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 600 rpm เป็น 1000 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 58 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 50 kgk = 0.55 mn1 = 600 rpmn2 = 1000 rpmT = 58 N·m
t = s
2.ง่าย
ล้อช่วยแรงมวล 150 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.15 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 200 rpm แรงบิดขับเคลื่อนคงที่ 2.8 N·m และไม่คิดแรงเสียดทาน ใช้เวลานานเท่าใด t
m = 150 kgk = 0.15 mn1 = 0 rpmn2 = 200 rpmT = 2.8 N·m
t = s
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 22.5 kg·m² หมุนที่ 800 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 45 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 22.5 kg·m²n = 800 rpmTb = 45 N·m
t = s
4.ปานกลาง
ก้อนมวล 9 kg ห้อยจากเชือกเบาที่พันรอบรอก ซึ่งเป็นจานตันสม่ำเสมอมวล 9.5 kg รัศมี 0.45 m ที่หมุนบนแกนนอนไร้แรงเสียดทาน ปล่อยก้อนมวลจากหยุดนิ่ง ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาแรงตึง T ในเชือก
m = 9 kgM = 9.5 kgR = 0.45 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน มวล 7.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 6 m/s จงหาพลังงานจลน์การหมุน Erot ของมัน
m = 7.5 kgv = 6 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
6.ยาก
ทรงกลมตัน มวล 4.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 9.5 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 4.5 kgv = 9.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
เฉลย
- 1. t = 10.92 s
- 2. t = 25.24 s
- 3. t = 41.89 s
- 4. T = 30.5 N
- 5. Erot = 67.5 J
- 6. Ek = 284.3 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com