บทที่ 3 · แรงและกฎการเคลื่อนที่
Problem 3.31
หัวข้อ: แผนภาพวัตถุอิสระ (Free Body Diagram ; F.B.D.)
จากรูปด้านล่าง ถ้าพื้นลื่นมากๆ จนประมาณได้ว่าไม่มีแรงเสียดทาน รอกเบา มากๆ เชือกตึงและเบามากๆ จงหาแรงดึงในเส้นเชือกที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ ไปพร้อมกัน (กำหนดให้ m₂ > m₁ และ θ₂ > θ₁)?
คำตอบ
a แทนใน \((1)\) จะได้ \(T = \frac{m_{1}m_{2}g(\sin \theta _{1} + \sin \theta _{2})}{m_{1} + m_{2}}\;\blacksquare\)
a แทนใน \((1)\) จะได้ \(T = \frac{m_{1}m_{2}g(\sin \theta _{1} + \sin \theta _{2})}{m_{1} + m_{2}}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
พิจารณา F.B.D. ของมวล m₁ พิจารณา F.B.D. ของมวล m₂
xT
yT
y
\(_{\theta _{1}}\)
\(_{\theta _{2}}\)
\(m_{1}gcos\theta _{1}n_{1}m_{2}gcos\theta _{2}m_{2}gsin\theta _{2}\)
\(m_{1}gsin\theta _{1}n_{2}\)
m₁g
m₂g
x
จะได้ \(ΣF_{x}= ma_{x}\) จะได้ \(ΣF_{x}= ma_{x}\)
\(T - m_{1}gsin\theta _{1} = m_{1}a \cdots \cdots (1) m_{2}gsin\theta _{2} - T = m_{2}a \cdots \cdots (2)\)
\((1) + (2) ; T - m_{1}gsin\theta _{1} + m_{2}gsin\theta _{2} - T = (m_{1} + m_{2})a\)
\(a =\frac{(m_{2}\sin \theta _{2} - m_{1}\sin \theta _{1})g}{m_{1} + m_{2}}\)
a แทนใน \((1)\) จะได้ \(T = \frac{m_{1}m_{2}g(\sin \theta _{1} + \sin \theta _{2})}{m_{1} + m_{2}}\;\blacksquare\)