infist

บทที่ 4 · สมดุลกล

Problem 4.39

หัวข้อ: สมดุลกล (Mechanical Equilibrium)

วัตถุมวล m ถูกดึงด้วยแรงขนาด F ดังรูปด้านล่าง ลากวัตถุไปบนพื้นซึ่งมีสัมประสิทธิ์ ความเสียดทานเท่ากับ 1 จะต้องออกแรงน้อยสุดเท่าใด? μ = 1
รูปประกอบโจทย์ 4.39
รูปประกอบโจทย์ 4.39
คำตอบ
F จะน้อยสุดเมื่อ \(cos(θ - 45º) = 1 \to \therefore F =\frac{mg}{2}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

F.B.D. ของวัตถุมวล m

จาก \(ΣF_{x}= 0\)

F

\(Fcos\theta - n = 0\cdots \cdots (1)\)

\(_{\theta}\)

\(f = \mu n = n\)

จาก \(ΣF_{y}= 0\)

mg

\(Fsin\theta + n - mg = 0n\cdots \cdots (2)\)

\((1) + (2) ;Fcos\theta + Fsin\theta - mg = 0\)

\(F =\frac{mg}{\cos \theta + \sin \theta}\)

\(F =\frac{mg}{\cos \theta  + \cos (90º - \theta )}\)

\(F =\frac{mg}{2\cos (45º)\cos (\theta  - 45º)}\)

F จะน้อยสุดเมื่อ \(cos(θ - 45º) = 1 \to \therefore F =\frac{mg}{2}\;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ สมดุลกล (Mechanical Equilibrium)
4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26