ล้อช่วยแรงมวล 160 kg ที่มีรัศมีไจเรชัน 0.4 m ถูกเร่งสม่ำเสมอจาก 300 rpm เป็น 1200 rpm ใช้เวลา 8 s ไม่คิดแรงเสียดทาน จงหาแรงบิดคงที่ T ที่ต้องใช้
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 160 kgk = 0.4 mn1 = 300 rpmn2 = 1200 rpmt = 8 s
T = N·m
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 6.5 kg ยาว 0.5 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.25 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 6.5 kgL = 0.5 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 1 kg·m² หมุนที่ 2600 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 105 N·m ใช้เวลานานเท่าใด t จึงหยุด
I = 1 kg·m²n = 2600 rpmTb = 105 N·m
t = s
4.ปานกลาง
ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 15 kg·m² หมุนที่ 800 rpm เบรกให้แรงบิดเสียดทานคงที่ 65 N·m ล้อช่วยแรงหมุนกี่รอบ N ก่อนหยุด
I = 15 kg·m²n = 800 rpmTb = 65 N·m
N = rev
5.ยาก
ทรงกลมกลวง กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 25° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² มันเริ่มจากหยุดนิ่ง ใช้เวลานานเท่าใด t จึงกลิ้งลงทางลาด 1 m
θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 1 m
t = s
6.ยาก
ห่วงบาง เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 15° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 10 m
θ = 15°s = 10 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
เฉลย
- 1. T = 301.6 N·m
- 2. IO = 0.5417 kg·m²
- 3. t = 2.593 s
- 4. N = 128.9 rev
- 5. t = 0.8967 s
- 6. v = 5.039 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com