บทความ
 การคำนวณ และออกแบบ (Calculation and design)
 เทคโนโลยีการเกษตร (Agricultural Technology)
 เครื่องมือกล (Machine tools)
 Laws of Nature
 อวกาศ
 พลังงาน
 อิเล็กทรอนิกส์
 ทฤษฏีสัมพัทธภาพ
 ไครโอเจนิกส์
 เฮลิคอปเตอร์
 เกียร์อัตโนมัติ
 โทรศัพท์มือถือ
 ยาง
 รถไฟความเร็วสูง
 คลัตช์ และกระปุกเกียร์ธรรมดา
 เจ็ทแพ็ค
 แผ่นดินไหว
 คู่มือ ต้องรอด
 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
 ดาวเทียม
 เชื่อมโลหะใต้น้ำ
 กังหันลมผลิตไฟฟ้า
 เครื่องยนต์ดีเซล
 เครื่องยนต์เบนซิน
 คัมภีร์สงครามซุนวู ฉบับเข้าใจง่าย
 โลหะ
 ฟิสิกส์
 ปัญหาพระยามิลินท์
 ยานยนต์สมัยใหม่
 แมคาทรอนิกส์
 เครื่องกล 6 แกน
 เครื่องยนต์เจ็ท
 หุ่นยนต์
 สินค้า ผลงาน
 เขียนแบบ
 ออกแบบ คำนวณ
 วางโครงการ
 งานโลหะ
 อุปกรณ์
 เครื่องกล
วันนี้ 332
เมื่อวาน 1,507
สัปดาห์นี้ 5,067
สัปดาห์ก่อน 12,768
เดือนนี้ 41,512
เดือนก่อน 59,158
ทั้งหมด 1,826,793
  Your IP :3.234.143.26

ตัวอย่างที่ 6.3 ความเร็วสูงสุดของรถยนต์เป็นเท่าไหร่

 

รถยนต์คันหนึ่ง มีมวล 1500 กิโลกรัม เคลื่อนที่ไปบนพื้นราบ วิ่งไปในทางโค้งราบ ดังแสดงในรูปที่ a ด้านล่าง หากรัศมีของทางโค้งมีค่าเท่ากับ 35 เมตร และสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตระหว่างยางกับพื้นที่แห้งมีค่าเท่ากับ 0.523 ให้หาความเร็วสูงสุดของรถยนต์ที่สามารถเข้าโค้งได้อย่างราบรื่น

 

 

 

รูปตัวอย่างที่ 3 a) แรงเสียดทานสถิตมุ่งไปที่ศูนย์กลางของเส้นโค้งช่วยให้รถเคลื่อนที่ไปในเส้นทางวงกลม b) แรงกระทำในรถยนต์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

 

สนใจหนังสือ และความรู้ของผู้เขียน

เรื่องอื่น ๆ มีทั้งโหลดได้ฟรี และราคาถูก นอกเหนือจากนี้ 

คลิก 

 

 

 

มีหนังสือ ไฟฟ้า และ อิเล็กทรอนิกส์

Electrical & Electronics 1

ทำเป็นเล่ม อีบุ๊ค เพื่อสนับสนุนเว็บไซต์

หากผู้อ่านสนใจ

คลิก

 

 

วิธีทำ

กรอบความคิดลองจินตนาการถนนที่โค้งเป็นส่วนหนึ่งของรูปวงกลมที่มีขนาดใหญ่ ดังนั้นรถยนต์เคลื่อนที่ในส่วนของวงกลม

 

แบ่งประเภทหมวดหมู่: ขึ้นอยู่กับขั้นตอนแนวคิดของปัญหา เราจำลองรถยนต์ให้เป็นอนุภาคในการเคลื่อนที่ของวงกลมสม่ำเสมอ ในทิศทางแนวราบ รถยนต์ไม่มีความเร่งในแนวดิ่ง ดังนั้นมันเป็นแบบจำลองในความสมดุลในทิศทางแนวดิ่ง

 

การวิเคราะห์: แรงนั่นสามารถให้รถยนต์รักษาการเคลื่อนที่ในส่วนของวงกลมของมันเป็นแรงเสียดทานสถิต (Friction statics) (ที่มันเป็นสถิตเพราะว่าไม่มีการลื่นไถล เกิดขึ้นที่จุดสัมผัสระหว่างถนน กับยาง หากแรงนี้ของแรงเสียดทานสถิตเป็นศูนย์ ยกตัวอย่างเช่น หากรถยนต์อยู่บนถนนน้ำแข็ง รถยนต์จะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง และไสลด์ออกจากโค้งของถนน) อัตราเร็วสูงสุดvmax รถยนต์สามารถมีรอบเส้นโค้งเป็นความเร็วที่ซึ่งมันคือการหมิ่นเหม่ต่อการลื่นไถลออกไปด้านนอก

ที่จุดนี้แรงเสียดทานมีค่าสูงสุดของมันคือ

 

fs,max = ms n

 

ประยุกต์ใช้สมการที่ 6.1 ในทิศทางรัศมีสำหรับสภาวะความเร็วสูงสุด:

 

(1)  fs,max = ms n

 

= m (v2max/r)

 

ใช้อนุภาคในการจำลองความสมดุลต่อรถยนต์ในทิศทางแนวดิ่ง:

 

SFy = 0 ® n – mg = 0 ® n = mg

 

แก้สมการ (1) สำหรับความเร็วสูงสุด และแทนค่าสำหรับ n

 

(2) vmax = Ö((ms nr)/m)  

 

= Ö((ms ngr)/m)

 

= Ö(ms gr)/m)

 

นำตัวเลขแทนค่า:

 

vmax= Ö((0.523)(9.90m/s2))/(35.0m))

 

= 13.4 m/s

 

ท้ายสุด:  ความเร็วนี้เทียบเท่ากับ 30.0 mi/h เพราะฉะนั้น หากจำกัดความเร็วบนถนนนี้สูงกว่า 30.0 mi/h นี้ ถนนนี้จะได้ประโยชน์อย่างมากจากกองดินเอียง ซึ่งจะดูได้จากตัวอย่างถัดไป

 

      สังเกตว่าความเร็วสูงสุดไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของรถยนต์ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมทางโค้งของทางหลวง ไม่จำเป็นต้องจำกัดความเร็วหลากหลาย เพื่อครอบคลุมขนาดของมวลต่าง ๆ ของยานยนต์ที่วิ่งอยู่บนถนน

 

ลองคิดดู ถ้าหากว่า รถยนต์ที่วิ่งเข้าโค้งบนถนนที่เปียก และเริ่มที่จะลื่นบนถนนโค้ง เมื่อความเร็วของมันเข้าถึงเพียง 8.00m/s เราจะหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตในกรณีนี้ได้เท่าไหร่

 

คำตอบ

ตามความเป็นจริง ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหว่างล้อยาง กับพื้นถนนที่เปียก ควรที่จะมีค่าน้อยกว่ายางที่อยู่บนพื้นถนนที่แห้ง ซึ่งในชีวิตจริงก็จะเป็นแบบนั้นเวลาที่วิ่งบนถนนเปียกรถ มีโอกาสลื่นไถลได้มากกว่ารถยนต์ที่วิ่งบนพื้นถนนแห้ง

 

      เพื่อตรวจสอบความสงสัยของเรา สามารถนำสมการ (2) มาพิสูจน์ สำหรับการหาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต

ms = (v2max)/gr

 

แทนค่าตัวเลขลงไปในสมการ

 

ms = (8.00 m/s)2/(9.80m/s2)(35.0m) = 0.187

 

ซึ่งจากการคำนวณ จะเห็นว่าค่าที่ได้จะน้อยกว่าถนนแห้ง

 

 

 

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

“เราไม่ต้องพยายามที่จะเป็นคน ประสบความสำเร็จหรอก

พยายามเป็นคนที่มีคุณค่าดีกว่า

Try not to become a man of success,

But rather try to become a man of value.

Albert Einstein

 

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ

 

Share on Facebook
 
Google

WWW
http://www.thummech.com/
ฟังเพลงออนไลน์ คลิกเลย
 
Copyright © 2013-2015 Thummech All Rights Reserved. 
Powered by  ThaiWebPlus 
คนธรรมดามีความรู้คือคนฉลาด คนฉลาดมีความเข้าใจคือคนธรรมดา