ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (4 kg ยาว 1.3 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 2 kg รัศมี 0.25 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 1.55 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (4 kg ยาว 0.9 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีทรงกลมตันมวล 1 kg รัศมี 0.05 m ยึดที่ปลายล่าง จุดศูนย์กลางของทรงกลมอยู่ต่ำกว่า O 0.95 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 5 kg ยาว 1.4 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ลูกบอลเล็กมวล 0.5 kg ติดอยู่ที่ปลายอิสระของมัน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของแท่งขณะแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 4 kg·m² หมุนที่ 1400 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 140 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด
ทรงกลมตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.15 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 4.5 m
จานตันสม่ำเสมอ (มวล 8 kg รัศมี 0.3 m) หมุนอิสระที่ 300 rpm รอบเพลาแนวดิ่งไร้แรงเสียดทาน วงแหวนบางมวล 19 kg รัศมีเท่ากันถูกปล่อยลงบนมันจากหยุดนิ่ง ให้ศูนย์กลางตรงกับเพลา และทั้งสองหมุนไปด้วยกันอย่างรวดเร็ว พลังงานจลน์ ΔE สูญเสียไปในกระบวนการเท่าใด
เฉลย
- 1. IO = 7.121 kg·m²
- 2. IO = 1.984 kg·m²
- 3. ω = 4.405 rad/s
- 4. N = 48.87 rev
- 5. ω = 30.96 rad/s
- 6. ΔE = 146.8 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com