infist

บทที่ 5 · งานและพลังงาน

Problem 5.57

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

วัตถุมวล m ผูกกับเชือกเบามากยาว L เอียงทำมุม θ กับแนวดิ่ง ถ้าปล่อยวัตถุ ให้แกว่งลงมา ปรากฏว่าที่จุดต่ำสุดวัตถุได้หลุดจากเชือกพอดี และทำให้วัตถุไถล ไปบนพื้นลื่นเข้าชนสปริงซึ่งมีค่าคงที่ของสปริงเท่ากับ k ดังรูปด้านล่าง วัตถุจะกด สปริงเข้าไปเป็นระยะมากทีสุดเท่าใด?
รูปประกอบโจทย์ 5.57
รูปประกอบโจทย์ 5.57
คำตอบ
\(\therefore x =\sqrt{\frac{2mgL(1-\cos \theta )}{k}}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

จาก \(\Sigma W = \Delta K\)

L

\(\theta\)

\(W_{n}+ W_{T}+ W_{g}+ W_{s}= \Delta KLcos\theta\)

L

จาก \(u = 0 m/s \to K_{i}= 0m\)

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

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

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

\(-mg(0-L(1-\cos \theta ))-\frac{1}{2}k(x^{2}-0^{2})=0\)

\(\therefore x =\sqrt{\frac{2mgL(1-\cos \theta )}{k}}\;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ ทฤษฎีบทงาน-พลังงานจลน์ (Work-Kinetic Energy Theorem)
5.54 5.55 5.56 5.58 5.59 5.60 5.61 5.62