บทที่ 3 · แรงและกฎการเคลื่อนที่
Problem 3.54 Challenge
หัวข้อ: แรงเสียดทาน (Forces of Friction)
\(\therefore T =m(\frac{F - (\mu _{1} + \mu _{2})mg + (\mu _{1} - \mu _{2})Mg}{m + M})\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
พิจารณา F.B.D. ของมวล m
aจาก \(ΣF^{y}= ma^{y}\)
\(n - mg = m(0)\)
T
\(f_{1}n = mg\)
mg
จาก \(ΣF_{x}= ma_{x}\)
n
\(f_{1} - T = m(-a)\)
\(T - f_{1} = ma\)
\(T - \mu _{1}n = ma\)
\(T - \mu _{1}mg = ma\cdots \cdots (1)\)
พิจารณา F.B.D. ของมวล M
\(\frac{a}{n}\) จาก \(ΣF_{y}= ma_{y}\)
\(N - n - Mg = M(0)\)
\(N = n + Mg\)
\(T\frac{f_{1}}{f_{2}}F\)
\(N = mg + Mg\)
Mg
Nจาก \(ΣF_{x}= ma_{x}\)
\(F - f_{1} - f_{2} - T = Ma\)
\(F - \mu _{1}n - \mu _{2}N - T = Ma\)
\(F - \mu _{1}(mg) - \mu _{2}(mg + Mg) - T = Ma\cdots \cdots (2)\)
\((2)/(1)\) จะได้ \(\frac{F - \mu _{1}mg - \mu _{2}mg - \mu _{2}Mg - T}{T - \mu _{1}mg}=\frac{Ma}{ma}\)
\(mF - \mu _{1}m^{2}g - \mu _{2}m^{2}g - \mu _{2}mMg - mT = MT - \mu _{1}mMg\)
\(\therefore T =m(\frac{F - (\mu _{1} + \mu _{2})mg + (\mu _{1} - \mu _{2})Mg}{m + M})\;\blacksquare\)