ล้อช่วยแรงมวล 170 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.4 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจากหยุดนิ่งเป็น 1900 rpm ใช้เวลา 25 s ไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาแรงบิดคงที่ T ที่ต้องใช้
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 170 kgk = 0.4 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmt = 25 s
T = N·m
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 7.5 kg ยาว 2.6 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 1 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 7.5 kgL = 2.6 md = 1 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
เพลาส่งกำลัง 110.5 kW ที่ 2500 rpm จงหาแรงบิด T ในเพลา
P = 110.5 kWn = 2500 rpm
T = N·m
4.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 12 kg·m² หมุนที่ 500 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 160 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด
I = 12 kg·m²n = 500 rpmTb = 160 N·m
N = rev
5.ยาก
ทรงกระบอกตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 15° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.4 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 2.5 m
θ = 15°s = 2.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.4 m
ω = rad/s
6.ยาก
ห่วงบาง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 2.5 m
θ = 20°s = 2.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
เฉลย
- 1. T = 216.5 N·m
- 2. IO = 11.73 kg·m²
- 3. T = 422.1 N·m
- 4. N = 16.36 rev
- 5. ω = 7.273 rad/s
- 6. v = 2.896 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com