Forces and Laws of Motion：练习题

วัตถุก้อนหนึ่งมีมวล \(10\text{ kg}\) วางอยู่บนพื้นราบ ถ้าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างวัตถุกับพื้นราบเท่ากับ \(0.4\) จงหาขนาดของแรงในแนวระดับที่น้อยที่สุดที่ทำให้วัตถุเริ่มเคลื่อนที่ (กำหนดให้ความเร่งโน้มถ่วง \(g = 9.8\text{ m/s}^2\))

วัตถุมวล \( 5 \, \text{kg} \) วางบนพื้นเอียงที่มีความฝืด โดยทำมุม \( 30^\circ \) กับแนวระดับ หากสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างวัตถุกับพื้นเอียงคือ \( 0.6 \) และสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์คือ \( 0.4 \) จงหาขนาดของแรงเสียดทานที่กระทำต่อวัตถุในขณะที่วัตถุหยุดนิ่งอยู่บนพื้นเอียง กำหนดให้ \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \)

เชือกเส้นหนึ่งทนแรงดึงได้สูงสุด \( 500 \, \text{N} \) นำมาผูกมวล \( 40 \, \text{kg} \) แล้วดึงขึ้นในแนวดิ่ง ความเร่งสูงสุดที่มวลนี้จะเคลื่อนที่ได้โดยเชือกไม่ขาดคือเท่าใด (กำหนด \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \))

ข้อใดต่อไปนี้กล่าวถึง "แรงกิริยาและแรงปฏิกิริยา" ตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันได้ถูกต้อง

วัตถุมวล \( m \) ถูกดึงขึ้นตามพื้นเอียงที่ทำมุม \( \theta \) กับแนวระดับด้วยแรง \( F \) ที่ขนานกับพื้นเอียง ถ้าพื้นเอียงมีความฝืดโดยมีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลน์ \( \mu \) วัตถุจะมีความเร่ง \( a \) เท่าใด

ออกแรงในแนวระดับขนาด \( 20\text{ N} \) กระทำต่อวัตถุมวล \( 4\text{ kg} \) ซึ่งวางอยู่บนพื้นราบที่ไม่มีแรงเสียดทาน จงหาขนาดความเร่งของวัตถุในหน่วย \(\text{m/s}^2\)

วัตถุมวล \(4\text{ kg}\) วางอยู่นิ่งบนพื้นระดับที่ไม่มีแรงเสียดทาน มีแรงคงที่ขนาด \(12\text{ N}\) ในแนวระดับกระทำต่อวัตถุเป็นเวลา \(5\text{ s}\) จงหา:
(ก) ความเร่งของวัตถุ
(ข) ความเร็วของวัตถุเมื่อเวลาผ่านไป \(5\text{ s}\)
(ค) ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในช่วงเวลา \(5\text{ s}\)