m·กลศาสตร์ ๑–๒สอวน. ค่าย 1 · PHYSICS
คำตอบสั้น · บทที่ 10
CLASSICAL MECHANICS · PART 2
10

คำตอบสั้น · โมเมนต์ความเฉื่อยและการหมุนรอบแกนคงที่

Moment of Inertia & Fixed-Axis Rotation

ตรวจผลลัพธ์สำคัญของแต่ละข้อหลังลองทำด้วยตัวเอง ข้อพิสูจน์แสดงเฉพาะข้อสรุป และบางข้อแสดงเฉพาะปริมาณหลัก

กลับบทเรียน →

วิทยาการ: นายสาธิต ศิริวัชน์ (Mr.Satit Siriwach) AKA.COOLNUT

คำตอบ ข้อ 10.1
[

IB=4IAI_B=4I_A; เมื่อทอร์กเท่ากัน αA=4αB\alpha_A=4\alpha_B

]
คำตอบ ข้อ 10.2
[

Iend=ML2/3I_{\mathrm{end}}=ML^2/3

]
คำตอบ ข้อ 10.3
[

Iz=m(a2+b2)I_z=m(a^2+b^2)

]
คำตอบ ข้อ 10.4
[

Iz=2MR2/5I_z=2MR^2/5

]
คำตอบ ข้อ 10.5
[

I=7ML2/18I=7ML^2/18

]
คำตอบ ข้อ 10.6
[

M=8λ0L/3M=8\lambda_0L/3; I=2ML2/5I=2ML^2/5

]
คำตอบ ข้อ 10.7
[

M=2πσ0R2/3M=2\pi\sigma_0R^2/3; Iz=3MR2/5I_z=3MR^2/5

]
คำตอบ ข้อ 10.8
[

Iz=M(a2+b2)/2I_z=M(a^2+b^2)/2

]
คำตอบ ข้อ 10.9
[

I=L2(M/12+m/2)I=L^2(M/12+m/2); สัดส่วนจากมวลจุด 6m/(M+6m)6m/(M+6m)

]
คำตอบ ข้อ 10.10
[

I=M(R2+b2)/2I=M(R^2+b^2)/2

]
คำตอบ ข้อ 10.11
[

I′=ICM+Md2I'=I_{CM}+Md^2 สำหรับแกนขนานที่ห่างกัน dd โดยแกนอ้างอิงผ่านศูนย์กลางมวล

]
คำตอบ ข้อ 10.12
[

Iz=Ix+IyI_z=I_x+I_y สำหรับแผ่นบาง; แผ่นจัตุรัสในโจทย์ให้ Iz=Ma2/6I_z=Ma^2/6

]
คำตอบ ข้อ 10.13
[

ความหนาแน่นเดิม: M′=c3MM'=c^3M, I′=c5II'=c^5I; มวลรวมเดิม: I′=c2II'=c^2I

]
คำตอบ ข้อ 10.14
[

ω(t)=τ0(t−t2/2T)/I\omega(t)=\tau_0(t-t^2/2T)/I; Δθ(t)=τ0(t2/2−t3/6T)/I\Delta\theta(t)=\tau_0(t^2/2-t^3/6T)/I

]
คำตอบ ข้อ 10.15
[

α=3F/(2MR)−2τc/(MR2)\alpha=3F/(2MR)-2\tau_c/(MR^2); α=0\alpha=0 เมื่อ τc=3FR/4\tau_c=3FR/4

]
คำตอบ ข้อ 10.16
[

a=(m2−m1)g/(m1+m2+I/R2)a=(m_2-m_1)g/(m_1+m_2+I/R^2); T1=m1(g+a)T_1=m_1(g+a), T2=m2(g−a)T_2=m_2(g-a)

]
คำตอบ ข้อ 10.17
[

a=2mg/(2m+M)a=2mg/(2m+M); T=Mmg/(2m+M)T=Mmg/(2m+M)

]
คำตอบ ข้อ 10.18
[

ω2=(2τ0θ−kθ2)/I\omega^2=(2\tau_0\theta-k\theta^2)/I; เร็วสุดที่ θ=τ0/k\theta=\tau_0/k; จุดกลับตัว 2τ0/k2\tau_0/k

]
คำตอบ ข้อ 10.19
[

ωΘ=τ0Θ/I\omega_\Theta=\sqrt{\tau_0\Theta/I}; ω2Θ=2ωΘ\omega_{2\Theta}=\sqrt2\,\omega_\Theta; K2Θ=2KΘK_{2\Theta}=2K_\Theta

]
คำตอบ ข้อ 10.20
[

ω=ω0+τ0t/I\omega=\omega_0+\tau_0t/I; P=τ0ω0+τ02t/IP=\tau_0\omega_0+\tau_0^2t/I; W=ΔKW=\Delta K

]
คำตอบ ข้อ 10.21
[

v2=2(m2−m1)gh/(m1+m2+I/R2)v^2=2(m_2-m_1)gh/(m_1+m_2+I/R^2)

]
คำตอบ ข้อ 10.22
[

Imin=Mc2I_{\min}=Mc^2; Imax=McRI_{\max}=McR

]
คำตอบ ข้อ 10.23
[

Iremaining=13M0R2/32=13MR2/24I_{\mathrm{remaining}}=13M_0R^2/32=13MR^2/24

]
คำตอบ ข้อ 10.24
[

I/(MR2)=(n+2)/(n+4)I/(MR^2)=(n+2)/(n+4); n=2n=2

]
คำตอบ ข้อ 10.25
[

a=(m2−m1)g/(m1+m2+Mp/2)a=(m_2-m_1)g/(m_1+m_2+M_p/2)

]
คำตอบ ข้อ 10.26
[

a=mg/(m+M)a=mg/(m+M); v2=2mgh/(m+M)v^2=2mgh/(m+M)

]
คำตอบ ข้อ 10.27
[

U=−τ0θ+kθ2/2+CU=-\tau_0\theta+k\theta^2/2+C

]
คำตอบ ข้อ 10.28
[

T≈2π2L/(3g)T\approx2\pi\sqrt{2L/(3g)}; Trod/Ts=2/3T_{\mathrm{rod}}/T_s=\sqrt{2/3}

]
คำตอบ ข้อ 10.29
[

K1=K2=τΘK_1=K_2=\tau\Theta; ω1/ω2=I2/I1\omega_1/\omega_2=\sqrt{I_2/I_1}; α1/α2=I2/I1\alpha_1/\alpha_2=I_2/I_1; t1/t2=I1/I2t_1/t_2=\sqrt{I_1/I_2}

]
คำตอบ ข้อ 10.30
[

a/R=2c−1a/R=\sqrt{2c-1}; 1/2≤c<11/2\le c<1

]

ไปเรียนด้วยกัน

วิทยาการ: นายสาธิต ศิริวัชน์ (Mr.Satit Siriwach) AKA.COOLNUT