ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (1.5 kg ยาว 0.8 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 5.5 kg รัศมี 0.2 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 1 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
mrod = 1.5 kgL = 0.8 mmdisc = 5.5 kgr = 0.2 md = 1 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
ลูกตุ้มทำจากแท่งเรียวสม่ำเสมอ (3 kg ยาว 1.2 m) ที่จุดหมุนปลายบน O โดยมีจานตันบางมวล 2 kg รัศมี 0.2 m ยึดที่ปลายล่าง จานแกว่งในระนาบของมันเอง และจุดศูนย์กลางของมันอยู่ต่ำกว่า O 1.4 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO ของลูกตุ้มรอบ O
mrod = 3 kgL = 1.2 mmdisc = 2 kgr = 0.2 md = 1.4 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 7 kg·m² หมุนที่ 800 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 150 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 7 kg·m²n = 800 rpmTb = 150 N·m
t = s
4.ปานกลาง
มอเตอร์ทำให้ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 30 kg·m² เร่งจากหยุดนิ่งเป็น 2900 rpm ใน 4 s ไม่คิดการสูญเสีย จงหากำลังเฉลี่ย Pavg ที่มันจ่าย ใน kW
I = 30 kg·m²n = 2900 rpmt = 4 s
Pavg = kW
5.ยาก
ห่วงบาง มวล 12.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 3 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 12.5 kgv = 3 m/sI = m·r²
Ek = J
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน มวล 16 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 9 m/s จงหาพลังงานจลน์การหมุน Erot ของมัน
m = 16 kgv = 9 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
เฉลย
- 1. IO = 5.93 kg·m²
- 2. IO = 5.4 kg·m²
- 3. t = 3.91 s
- 4. Pavg = 345.8 kW
- 5. Ek = 112.5 J
- 6. Erot = 324 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com