infist

บทที่ 3 · แรงและกฎการเคลื่อนที่

Problem 3.46

หัวข้อ: แรงเสียดทาน (Forces of Friction)

ออกแรง 4.2 N ขนานกับพื้นราบดึงวัตถุมวล 1.0 kg ทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่จาก หยุดนิ่งไปบนพื้นราบ เมื่อลดแรงลงมาเหลือ 3.8 N ส่งผลให้วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ ด้วยความเร็วคงที่ ถ้าวัตถุดังกล่าวมีมวลเพิ่มขึ้นเป็น 5.0 kg จะต้องออกแรงดึงวัตถุ ขนานกับพื้นราบขนาดเท่าใด วัตถุจึงจะมีความเร่งขนาด 2.0 m/s²?
รูปประกอบโจทย์ 3.46
คำตอบ
\(F = 29 N \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

พิจารณา F.B.D. ของมวล m

y

\(\frac{mg}{F}x\)

\(f = \mu n\)

n

จาก \(ΣF_{y}= ma_{y}\) จาก \(ΣF_{x}= ma_{x}\)

\(n - mg = m(0)F - \mu n = ma\)

\(n = mg F - \mu mg = ma\)

พิจารณาขณะออกแรง \(3.8 N\) ทำให้มวล \(1.0 kg\) เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

จาก \(F - μmg = ma\)

จะได้ \(3.8 - μ(1.0)(9.8) = (1.0)(0) \to \therefore \mu =\frac{3.8}{9.8}\)

พิจารณาขณะออกแรง F ทำให้มวล \(5.0 kg\) มีความเร่งขนาด \(2.0 m/s^{2}\)

จาก \(F - μmg = ma\)

จะได้ \(F - (\frac{3.8}{9.8})(5.0)(9.8) = (5.0)(2.0)\)

\(F = 29 N \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ แรงเสียดทาน (Forces of Friction)
3.40 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45 3.47 3.48 3.49 3.50 3.51 3.52