แบบฝึกหัดประจำสัปดาห์ 17/02/44

คำถาม จงหาความเร่งของระบบดังรูป

เฉลย   Find the acceleration of the box?

Parallel Force of m1
= m1g sinq
= (30 kg)(9.8 m/s2)(sin20)
=100.6N

Force of Friction of m1
= mm1g cosq
= (0.2)(30 kg)(9.8 m/s2)(cos 20)
=55.3 N

Parallel Force of m2
= m2g sinq
= (2 kg)(9.8m/s2)(sin70)
= 18.4N

Force of Friction of m2
= mm1g cosq
=(0.2)(2 kg)(9.8 m/s2)(cos 70)
= 1.34 N

Since m1 is heavier than m2, the system is going to slide to the left.
therefore,

The net force in the system
= Parallel Force of m1 - Friction of m1 - Parallel of m2 - Friction of m2
= 100.6 N - 55.2 N - 18.4 N - 1.34 N
= 25.6 N

Fnet=ma; (where m = total mass = 30 kg + 2 kg)
a=F/m
a=(25.6N)/(32 kg)
a=0.80 m/s2

22/02/44

What is the power dissipated by the 3.0 Ohm resistor in the circuit below?

(1/R) = (1/14) + (1/14)
Rpart1 = 7.0 W

(1/R) = (1/24) + (1/24) + (1/12) = (4/24)
Rpart2 = 6.0 W

RT = 7.0W + 3.0 W + 6.0W = 16.0 W

I = V/R = (12)/(16.0) = 0.75A
P=I2R = (0.752A)(3.0) = 1.69 W

A 3.0e3 Kg satellite travels in a circular orbit 420 km above the Earth's surface. For various reasons the
satellite's total energy decreases at an average rate of 4.8e5 J per orbital revolution. What is the altitude of this
satellite at the end of the 2500th orbital revolution ? Assume that this orbit is also circular.
Hint: The kinetic energy of a satellite in a circular orbit or radius R is: Ek = (0.5 Gm1m2) / R

According to the conservation of energy, Initial KE + Initial PE = Final KE + Final PE

Initial KE
=(½Gm1m2)/R
=(½)(6.67e-11Nm2/kg2)(3e3kg)(5.98e24kg)/(420000m)
=1.42e12 J
Initial PE
= - (Gm1m2)/R
= -(6.67e-11Nm2/kg2)(3e3kg)(5.98e24kg)/(420000m)
= -2.85e12 J

Final KE
=(½Gm1m2)/R
=(½)(6.67e-11Nm2/kg2)(3e3kg)(5.98e24kg)/R
=5.98e17/R J
Final PE
= - (Gm1m2)/R
= -(6.67e-11Nm2/kg2)(3e3kg)(5.98e24kg)/R
=-1.20/R J

Therefore,
(1.42e12 J) + (-2.85e12 J) = (5.98e17/R J) + (-1.20/R J)
(-1.42e12 J) = (1/R)(-6.00e17 J)
R=4.2e5 m

Micheal exerts a horizontal force of 180 N on a piece of rope causing two blocks of mass 20 kg and 40 kg
to accelerate. Friction on the blocks is negligible. Find the tension force at X in the rope joining the two blocks
together.

F = ma (system as a whole)
180 = (20 + 40) a
therefore,
a = 3 m/s2
F = ma (40 kg mass only)
Ftension= 40(3.0)
Ftension=120 N

2/04/44

จงหาความเร่งสู่ศูนย์กลางของวัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวทางรูปวงกลม รัศมี  16.0 เมตร  ด้วยอัตราเร็ว  40.0  เมตรต่อวินาที

วิธีทำ

R =  16.0 m   v = 40.0  m/s

a =  v2/R    =  (40)2/16   =  100 m/s2

9/04/44

ภาพไฟฟ้าแรงสูงกระโดดจากตัวกำเนิดไฟฟ้ามาที่ตัวรถและลงพื้นที่ล้อหน้าซ้าย อยากทราบว่าคนข้างในจะเป็นอะไรหรือไม่เพราะเหตุใด

ตอบ ไม่เป็นอะไร เพราะสนามไฟฟ้าภายในโลหะซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าจะเป็นศูนย์   ดังนั้นถึงแม้ฟ้าจะผ่ารถคุณขณะที่คุณขับผ่านไปในบริเวณที่ฝนฟ้าคะนองคุณก็ไม่เป็นไร

20/04/44

กรอกปรอท 10 kg  ลงในหลอดแก้วรูปตัว U  ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลาง  1.2 cm  ปรอทกระเพื่อมขึ้นลงรอบตำแหน่งสมดุล  คาบเวลาของการกระเพื่อมขึ้นลงเป็นเท่าใด  กำหนดให้ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของปรอทเท่ากับ  13.6

3/05/44

จากรูป A  และ  B เป็นลำโพง 2 ตัว  วางห่างกัน 3 เมตร  ผู้สังเกตยืนอยู่ที่จุด C ซึ่งได้ยินเสียงชัดเจน  อยากทราบว่าเมื่อเขาเดินเป็นเส้นตรงจาก C เข้าหา B  เขาจะรู้สึกได้ยินเสียงจางหายกี่ครั้ง  (กำหนดให้ความยาวคลื่นของเสียงจากลำโพงทั้งสองเป็น 0.5 เมตรและมีเฟสตรงกัน)

4/05/44

ดาวเทียมสปุตนิค 1 ถูกส่งขึ้นไปในอวกาศโคจรรอบโลกด้วยรัศมีของวงโคจร 7000 km  และเคลื่อนที่ครบ 1 รอบใช้เวลา 5000 วินาที  ถ้าต้องการส่งดาวเทียม K  ให้โคจรรอบโลกด้วยคาบเท่ากับการหมุนรอบตัวเองของโลกจะต้องให้รัศมีวงโคจรเป็นเท่าไร

5/05/44

มอเตอร์ไฟฟ้ามวล 20 kg  ติดตั้งอยู่บนสปริง 4 ตัว  แต่ละตัวมีค่านิจสปริง  2500 N/m  คาบเวลาการสั่นของมอเตอร์ในแนวดิ่งเป็นเท่าไร

ครั้งที่

แบบฝึกหัดประจำสัปดาห์