การเคลื่อนที่แบบหมุน – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1. วัตถุทรงกระบอกกลวง (I = m R 2 ) เคลื่อนที่กลิ้งขึ้นไปบนระนาบเอียงขรุขระ โดยไม่ลื่น ไถลด้วยความเร็วเริ่มต้น 10 m/s ระนาบเอียงมีมุมเงย θ โดยที่ tan θ = 0.75 ถ้าความเร่งโน้มถ่วง g = 10 ms -2และความเร็วของวัตถุลดลงเหลือ 5 ms -1ระยะทางที่ วัตถุ เคลื่อนที่ไปบนระนาบเอียงได้คือ…

เป็นที่รู้จัก :

โมเมนต์ความเฉื่อยของทรงกระบอกกลวง (I) = m R 2

มุมเงย = θ โดยที่ tan θ = 0.75 = 75/100 = opp / adj

บาปθ = ตรงข้าม / ไฮเปอร์ = 75/125 = 3/5 = 0.6

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 10 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 5 ม./วินาที

เป็นที่ต้องการ : ระยะทาง การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

วิธีการแก้ปัญหา:

คำนวณความสูงที่ทรงกระบอกขึ้นไปถึงโดยใช้สมการการอนุรักษ์พลังงานกล

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

ความสูงเริ่มต้น(h o ) = 0 เมตร

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 10 ม./วินาที

ดูสิ่งนี้ด้วย  พลศาสตร์ของไหล – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 5 ม./วินาที

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

ทรงกระบอกนี้มีความสูง 7.5 เมตร

ระยะทางที่กระบอกสูบเคลื่อนที่:

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

กระบอกนั้นเคลื่อนที่ไปได้ไกล12.5 เมตร

คำตอบที่ถูกต้องคือ ก.

คำอธิบายของสมการ:

o = เวลาเริ่มต้น, t = เวลาสิ้นสุด, ME = พลังงานกล , PE = พลังงานศักยภาพ, KE = พลังงานจลน์ , m = มวล , g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง, h = ความสูง, v = ความเร็วเชิงเส้น , ω = ความเร็วเชิงมุม , I = โมเมนต์ความเฉื่อย, R = รัศมีของทรงกระบอก

2. ทรงกระบอกตัน (I = ½ m R 2 ) มวล 3 กิโลกรัม เคลื่อนที่กลิ้งขึ้นไปบนระนาบเอียงขรุขระโดยไม่ลื่นไถล โดยมีมุมเงย θ และ sin θ = 0.6 ถ้าความเร่งโน้มถ่วง g = 10 ms -2 และความเร็วเริ่มต้นของวัตถุคือ 10 m/s แล้วระยะทางบนระนาบเอียงที่วัตถุเคลื่อนที่ไปได้คือ…

เป็นที่รู้จัก :

โมเมนต์ความเฉื่อยของทรงกระบอกตัน (I) = ½ m R 2

ดูสิ่งนี้ด้วย  กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข

มวลของทรงกระบอก = 3 กิโลกรัม

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 10 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 0 เมตร/วินาที (วัตถุหยุดนิ่ง)

มุมเงย ( θ ) = θ โดยที่ sin θ = 0.6 = 6/10 = opp/hyp

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²2การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 5

ต้องการทราบ:ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามพื้นเอียง

วิธีการแก้ปัญหา:

คำนวณความสูงที่ทรงกระบอกขึ้นไปถึงโดยใช้สมการการอนุรักษ์พลังงานกล

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 6

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 7

ความสูงเริ่มต้น(h o ) = 0 เมตร

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 10 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 0 เมตร/วินาที (วัตถุหยุดนิ่ง)

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 8

ทรงกระบอกนี้มีความสูง 7.5 เมตร

ระยะทางที่กระบอกสูบเคลื่อนที่:

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 9

กระบอกนั้นเคลื่อนที่ไปได้ไกล 12.5 เมตร

3. วัตถุทรงกระบอกกลวง (I = m R 2 ) ที่มีรัศมี R เคลื่อนที่กลิ้งขึ้นไปบนระนาบเอียงขรุขระโดยไม่ลื่นไถล โดยมีมุมเอียง α โดยที่ sin α = 0.8 ถ้าความเร่งโน้มถ่วง g = 10 ms -2และความเร็วเริ่มต้นคือ 8 ms -1แล้ว ความยาวของระนาบเอียงที่วัตถุไปถึงก่อนจะหยุดคือ…

ดูสิ่งนี้ด้วย  โมเมนต์ความเฉื่อยของอนุภาค – ปัญหาและวิธีแก้ไข

เป็นที่รู้จัก :

โมเมนต์ความเฉื่อยของทรงกระบอกตัน (I) = m R 2

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 8 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 0 เมตร/วินาที (วัตถุหยุดนิ่ง)

มุมเงยของระนาบเอียง ( θ ) = θ โดยที่ sin θ = 0.8

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/

ต้องการทราบ:ระยะทางที่กระบอกสูบเคลื่อนที่ได้

วิธีการแก้ปัญหา:

คำนวณความสูงที่ทรงกระบอกขึ้นไปถึงโดยใช้สมการการอนุรักษ์พลังงานกล

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 10

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 11

ความสูงเริ่มต้น(h o ) = 0 เมตร

ความเร็วเริ่มต้น (v o ) = 8 ม./วินาที

ความเร็วสุดท้าย (v t ) = 0 ม./วินาที

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 12

ทรงกระบอกนี้มีความสูง 6.4 เมตร

ระยะทางที่กระบอกสูบเคลื่อนที่:

การเคลื่อนที่แบบกลิ้ง - ปัญหาและวิธีแก้ไข 13

กระบอกนั้นเคลื่อนที่ไปได้ไกล 8 เมตร

แสดงความคิดเห็น