infist

บทที่ 5 · งานและพลังงาน

Problem 5.56

หัวข้อ: ทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ (Work-Kinetic Energy Theorem)

ดันวัตถุมวล m กดสปริงเข้าไปจากสมดุลเป็นระยะ ℓ ถ้าสปริงมีค่าคงที่ของสปริง เท่ากับ k เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุได้ถูกสปริงดันให้เคลื่อนที่ขึ้นตามแนวพื้นเอียงซึ่งเอียง ทำมุม θ กับแนวระดับ ดังรูปด้านล่าง ถ้าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างพื้น กับวัตถุเท่ากับ μ วัตถุจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นเอียงได้ไกลที่สุดเท่าใด?
รูปประกอบโจทย์ 5.56
คำตอบ
\(\therefore x =\frac{k\ell ^{2}}{2mgsin\theta (1 + \mu \cot \theta )}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

จาก \(\Sigma W = \Delta K\)

\(W_{n}+ W_{g}+ W_{s}+ W_{f}= \Delta K\)

จาก \(u = 0 m/s \to K_{i}= 0\)

และ \(v = 0 m/s \to K_{f}= 0\therefore \Delta K = 0\)

จะได้ \(W_{n}+ W_{g}+ W_{s}+ W_{f}= 0\)

\(0 - mg(y_{f}- y_{i})-\frac{1}{2}k(x_{f}^{2} - x_{i}^{2}) - \mu nx = 0\)

\(-mg(xsin\theta -0)-\frac{1}{2}k(0^{2}-\ell ^{2})-\mu mgxcos\theta =0\)

\(\therefore x =\frac{k\ell ^{2}}{2mgsin\theta (1 + \mu \cot \theta )}\;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ ทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ (Work-Kinetic Energy Theorem)
5.54 5.55 5.57 5.58 5.59 5.60 5.61 5.62