Problem 11.29
หัวข้อ: อัตราเร็วของคลื่นบางชนิด (The Speed of Some Waves)
คนมวล 60.0 kg ได้รับความช่วยเหลือจากเฮลิคอปเตอร์โดยการหย่อนเชือก มวล 8.00 kg ยาว 18.0 m ซึ่งผูกติดกับเก้าอี้มวล 40.0 kg หลังจากคนขึ้นนั่งบน เก้าอี้อย่างปลอดภัยแล้ว เฮลิคอปเตอร์ได้เคลื่อนที่ขึ้น คนบนเฮลิคอปเตอร์วัด สัญญาณการสั่นพบว่าได้รับสัญญาณของคลื่นในเส้นเชือกหลังจากเฮลิคอปเตอร์ เคลื่อนที่ขึ้นไปได้เป็นเวลา 0.300 s จงหา a) อัตราเร็วของคลื่นในเส้นเชือก? b) แรงดึงในเส้นเชือก? c) ขนาดความเร่งของเฮลิคอปเตอร์?
คำตอบ
\(a =\frac{T}{M + m_{2}}- g = 6.20 m/s^{2} \;\blacksquare\)
\(a =\frac{T}{M + m_{2}}- g = 6.20 m/s^{2} \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(M = 60.0 kg, m_{1} = 8.00 kg, L = 18.0 m, m_{2} = 40.0 kg\)
และ \(t = 0.300 s\)
a)จาก\(v=\frac{L}{t}=60.0m/s\;\blacksquare\)
b) จาก \(v = \sqrt{\frac{T}{\mu}}\)
\(T = \mu v^{2}\)
\(T = (\frac{m_{1}}{L})v^{2} = 1.60 kN \;\blacksquare\)
c) พิจารณาแรงที่กระทำกับเก้าอี้ซึ่งมีคนนั่งอยู่
\(\sum F_{y}= ma_{y}\)
\(T - (M + m_{2})g = (M + m_{2})a\)
\(a =\frac{T}{M + m_{2}}- g = 6.20 m/s^{2} \;\blacksquare\)