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