ล้อช่วยแรงมวล 20 kg มีรัศมีไจเรชัน 0.6 m รอบแกนของมัน มันหมุนที่ 1400 rpm จงหาพลังงานจลน์ Ek ของมันใน kJ
ใบงาน การหมุนของวัตถุแข็งเกร็ง พร้อมเฉลย
1.ง่าย
M = 20 kgk = 0.6 mn = 1400 rpm
Ek = kJ
2.ง่าย
แท่งเรียวสม่ำเสมอมวล 2.5 kg ยาว 2 m หมุนรอบแกน O ที่ตั้งฉากกับแท่ง ห่างจากจุดศูนย์กลาง G 0.7 m จงหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมวล IO รอบแกนนั้น
m = 2.5 kgL = 2 md = 0.7 m
IO = kg·m²
3.ปานกลาง
มอเตอร์ทำให้ล้อช่วยแรงที่มีโมเมนต์ความเฉื่อย 5 kg·m² เร่งจากหยุดนิ่งเป็น 1700 rpm ใน 18 s ไม่คิดการสูญเสีย จงหากำลังเฉลี่ย Pavg ที่มันจ่าย ใน kW
I = 5 kg·m²n = 1700 rpmt = 18 s
Pavg = kW
4.ปานกลาง
มอเตอร์ให้แรงบิด 1760 N·m ที่ 2900 rpm จงหากำลังขาออก P ของมันใน kW
T = 1760 N·mn = 2900 rpm
P = kW
5.ยาก
ทรงกลมตัน กลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 10° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาความเร่ง a ของจุดศูนย์กลางของมัน
θ = 10°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.ยาก
ทรงกระบอกตัน เริ่มจากหยุดนิ่งและกลิ้งโดยไม่ไถลลงทางลาดที่เอียง 20° กับแนวนอน ใช้ g = 9.81 m/s² รัศมีของมันคือ 0.4 m จงหาความเร็วเชิงมุม ω ของมันหลังกลิ้งไปตามทางลาด 4.5 m
θ = 20°s = 4.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.4 m
ω = rad/s
เฉลย
- 1. Ek = 77.38 kJ
- 2. IO = 2.058 kg·m²
- 3. Pavg = 4.402 kW
- 4. P = 534.5 kW
- 5. a = 1.217 m/s²
- 6. ω = 11.22 rad/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com