บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ
Problem 7.121 Challenge
หัวข้อ: การหมุนของวัตถุแข็งเกร็งรอบแกนคงที่ (Rotation of a Rigid Object About a Fixed Axis)
ล้อรัศมี 35.0 cm เริ่มหมุนจากหยุดนิ่งด้วยความเร่งเชิงมุมคงที่ เมื่อเวลาผ่านไป 10.0 s ขอบล้อด้านนอกสุดมีความเร็วขนาด 11.0 m/s และเมื่อเวลาผ่านต่อมาอีก 10.0 s ล้อจะหมุนเป็นกี่รอบเมื่อนับจากเริ่มต้น (จาก 0 ถึง 20.0 s)?
คำตอบ
\(\therefore N =\frac{\theta}{2\pi}=\frac{628}{2\pi} = 100\) รอบ \(\;\blacksquare\)
\(\therefore N =\frac{\theta}{2\pi}=\frac{628}{2\pi} = 100\) รอบ \(\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(r = 0.350 m, ω_{0} = 0 rad/s, t = 10.0 s\) และ \(v = 11.0 m/s\)
จาก \(ω = ω_{0} + αt\)
\(\alpha =\frac{\omega - \omega _{0}}{t}\)
\(\alpha =\frac{\frac{v}{r}- (0)}{t}\)
\(\alpha =\frac{v}{rt}\)
\(\alpha = 3.14 rad/s^{2}\)
กำหนดให้ \(ω_{0} = 0 rad/s, t = 20.0 s\) และ \(ω_{0} = 0 rad/s\)
จาก \(θ = ω_{0}t + \frac{1}{2}\alpha t^{2}\)
\(\theta =(0)(20.0)+\frac{1}{2}(3.14)(20.0)^{2}\)
\(\theta = 628 rad\)
จาก \(1\) รอบ \(= 2π rad\)
\(\therefore N =\frac{\theta}{2\pi}=\frac{628}{2\pi} = 100\) รอบ \(\;\blacksquare\)