แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 10.5 kg ยาว 1 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.2 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 10.5 kgL = 1 md = 0.2 m
IO = kg·m²
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 2 kg ยาว 1.5 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.15 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 2 kgL = 1.5 md = 0.15 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 19 kg·m² หมุนที่ 1500 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 135 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 19 kg·m²n = 1500 rpmTb = 135 N·m
t = s
4.ปานกลาง
มอเตอร์ให้แรงบิด 1910 N·m ที่ 1100 rpm จงหากำลังขาออก P ของมันใน kW
T = 1910 N·mn = 1100 rpm
P = kW
5.ยาก
ทรงกลมตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 10° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.25 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 10 m
θ = 10°s = 10 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.25 m
ω = rad/s
6.ยาก
ห่วงบาง มวล 15.5 kg กลิ้งโดยไม่ไถลที่ 1 m/s จงหาพลังงานจลน์รวม Ek ของมัน
m = 15.5 kgv = 1 m/sI = m·r²
Ek = J
เฉลย
- 1. IO = 1.295 kg·m²
- 2. IO = 0.42 kg·m²
- 3. t = 22.11 s
- 4. P = 220 kW
- 5. ω = 19.73 rad/s
- 6. Ek = 15.5 J
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com