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 = 0.25 mL = 1.3 m1.55 m4 kg2 kg

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

mrod = 4 kgL = 1.3 mmdisc = 2 kgr = 0.25 md = 1.55 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
Or = 0.05 mL = 0.9 m0.95 m4 kg1 kg

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

mrod = 4 kgL = 0.9 mmsphere = 1 kgr = 0.05 md = 0.95 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
ω = ?0.5 kgL = 1.4 mm = 5 kg

แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 5 kg ยาว 1.4 m ถูกยึดด้วยหมุดที่ปลายหนึ่งและปล่อยจากหยุดนิ่งในตำแหน่งแนวนอน ลูกบอลเล็กมวล 0.5 kg ติดอยู่ที่ปลายอิสระของมัน ไม่คิดแรงเสียดทานและใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของแท่งขณะแกว่งผ่านตำแหน่งแนวดิ่ง

m = 5 kgL = 1.4 mmball = 0.5 kgg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.ปานกลาง
n = 1400 rpmTb​ = 140 N·mI = 4 kg·m²

ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 4 kg·m² หมุนที่ 1400 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 140 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด

I = 4 kg·m²n = 1400 rpmTb = 140 N·m
N = rev
5.ยาก
θ = 20°vs = 4.5 m

ทรงกลมตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.15 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 4.5 m

θ = 20°s = 4.5 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.15 m
ω = rad/s
6.ยาก
จาน: 8 kgวงแหวน: 19 kgn1​ = 300 rpm

จานตันสม่ำเสมอ (มวล 8 kg รัศมี 0.3 m) หมุนอิสระที่ 300 rpm รอบเพลาแนวดิ่งไร้แรงเสียดทาน วงแหวนบางมวล 19 kg รัศมีเท่ากันถูกปล่อยลงบนมันจากหยุดนิ่ง ให้ศูนย์กลางตรงกับเพลา และทั้งสองหมุนไปด้วยกันอย่างรวดเร็ว พลังงานจลน์ ΔE สูญเสียไปในกระบวนการเท่าใด

Mdisc = 8 kgMring = 19 kgR = 0.3 mn1 = 300 rpm
ΔE = J

เฉลย

  1. 1. IO = 7.121 kg·m²
  2. 2. IO = 1.984 kg·m²
  3. 3. ω = 4.405 rad/s
  4. 4. N = 48.87 rev
  5. 5. ω = 30.96 rad/s
  6. 6. ΔE = 146.8 J

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com