ฟ สิ ก ส บทที่ 8 สมดุ ล กล
!
!



    ตอนที่ 1 สมดลตอการเคลอนท่ี
                ุ       ่ื
     ตัวอยาง จากรูป จงหาแรงลพธ
                             ั


     ขน 1 แตกแรงทีเ่ อียง
      ้ั




                                                         !

     ขน 2 วาดรูปใหม แลวหาแรงลัพธแกน x และ y
      ้ั
                                             Fx          = 8–2 = 6 N
                                                    Fy   = 10 – 2 = 8 N




     ขน 3 Fลัพธ =
      ้ั                     2 2
                            Fx + Fy     =     6 2 + 8 2 = 10 N
               !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

1. จากรูป จงหาแรงลพธ
                  ั



                                 !                           !
               !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

     สมดุลตอการเคลื่อนที่ คือ ภาวะที่วัตถุอยูนิ่ง ๆ หรอเคลอนทดวยความเรวคงท่ี
                                                        ื ่ื ่ี              ็
                               ภาวะนี้จะมีความเรง (a) เปนศูนย
                               จะเกิดเมื่อแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย
               !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

!                                              "!
2. จงตรวจดวาสมดลหรอไม
          ู   ุ ื


                                                      !
3(En 42/1) มวล m ถูกตรึงใหอยูในลักษณะดังรูป แรงดึงเสนเชือก T1 ในเทอมของ m , g
    และ θ มีคาเปนเทาไร
         ก. mg / sin θ                ข. mg / cos θ
         ค. mg tan θ                  ง. mg / tan θ
4(En 27) ชายคนหนึ่งมีมวล 55 กิโลกรัม หอยอยูดวยเชือกสองเสน ดังในรูปจงหาความตึงใน
                                            
   เสนเชือกทั้งสอง (กําหนด sin15o = 0.25 cos15o = 0.96       g = 10 เมตร/วินาที2)
          ก. 275 นิวตัน                ข. 540 นิวตัน
          ค. 550 นิวตัน                ง. 1100 นิวตัน
                                                                                   !
5(En 41) แขวนลวดวงกลมหนัก 8 นิวตัน เสนผานศูนยกลาง 60 เซนตเิ มตร ไวกับเพดานอยาง
   อยางสมมาตร และวางตัวสมดุลอยูในแนวระดับดวยเชือกเบา 4 เสน ดังรูป ถาเชือกแตละ
   เสนยาว 50 เซนตเิ มตร แรงดึงในเชือกแตละเสนมีคาเทาใด
         1. 2.0 N                               2. 2.5 N
         3. 3.3 N                               4. 5 N
6. มวล 20 3 กิโลกรัม ผูกเชือกแขวนจากเพดาน
   นาย ก. ออกแรงผลกมวลไปในแนวระดบจนเชอก
                      ั             ั    ื
   ทํามุม 30 จงหาวาออกแรงผลกเทาไร
                            ั 
   และเชือกมีความตึงเทาใด
7. ชายคนหนึ่งมวล 80 กิโลกรัม โหนเชอกเบาทจด O โดยปลายของเชือกทั้งสองขางไปผูกไว
                                    ื      ่ี ุ
   แนนกับเสาที่ A และ B แรงตึงในเสนเชือก AO และ BO เปนเทาไร
         1. 400 และ 400 3 นิวตัน
         2. 400 3 และ 400 นิวตัน
         3. 300 และ 300 3 นิวตัน
         4. 300 3 และ 300 นิวตัน
!                                        #!
8. ตามรูป เชือกที่โยงกําแพงแนวตั้งกับคานเบามาก
   จะตองทนแรงดึงไดไมต่ํากวาเทาใด น้าหนัก 46 นิวตัน
                                        ํ
    จึงจะทําใหระบบสมดุล

                                                                            !

9(มช 35) วัตถุ M และ m สมดลกนดงรป อัตราสวน M/m คือ
                          ุ ั ั ู
         ก. 4/3                                      ข. 5/3
         ค. 7/5                                      ง. 8/5                          !

10. ระบบรอกเปนไปตามรูป โดยทเ่ี ชอกเบารอกลน และ ไมมีมวล W เปนน้ําหนักของวัตถุ
                                   ื      ่ื
    แรงตึงในเสนเชือก AO มีคาเทาไร
         1. 3 W
            5
                                                   5
                                               2. 6 W
! ! ! 3. 6 ! W ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 4. 5 W
            5                                      3            !


                                                                                 !
11. จากขอที่ผานมา อยากทราบวาแรงตึงในเสนเชือก BO มีคาเปนเทาไร
         1. 8 W
              5                                   2. 6 W
                                                     5
         3. 5 ! W ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 4. 4 W
             3
                                                     5

12(En 37) ลูกกลมตันหนัก 5 N วางอยู บนระนาบเอียงที่ไมมีแรงเสียดทาน 2 อน ซึ่งทํามุม
                                                                        ั
   30 องศา และ 60 องศา กับพื้นราบ ดงแสดงในรป ขอสรปตอไปนขอใดถกตอง
                                     ั         ู      ุ         ้ี  ู 
   (ให tan60 o = 1.732 , tan30o = 0.577)
         1. N1 – N2 = 1.83 N
         2. N2 – N1 = 1.83 N
         3. N1 – N2 = 2.83 N                                           !

         4. N2 – N1 = 2.83 N

!                                          $!
ตอนที่ 2 สมดุลตอการหมน
                        ุ
     สมดุลตอการหมุน คือ ภาวะที่วัตถุไมหมุน หรอหมนดวยความเรวคงท่ี
                                               ื ุ         ็



                                                             !
  โมเมนต คือ แรง x ระยะหางจากจุดหมุน วัดมาตกตั้งฉากกับแรงนั้น
  สมดุลตอการหมุนจะเกิดเมื่อ
! ! ! ! Σโมเมนตทวนเข็มนาฬิกา! = Σโมเมนตตามเข็มนาฬิกา
                       (10 N) x (3 m) = (10 N) x (3 m)
                             30 N⋅m = 30 N⋅m
  ตัวอยาง
       ตามรปเปนคานเบาอนหนงถามวา m ควรมีคา
            ู             ั ่ึ            
  กี่กิโลกรัม จึงจะทําใหคานอยูในภาวะสมดุล
  วธทา
   ิี ํ



             จาก            ΣMทวน       =        ΣMตาม
                             80(1)      =        m⋅g(2) + 10(4)
                                80      =        20⋅m + 40
                                m       =        2 kg
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

13. ตามรปเปนคานเบาอนหนง ถามวา x ควรมีคา
           ู           ั ่ึ                  
    กี่กิโลกรัม จึงจะทําใหคานอยูในภาวะสมดุล
                                                                     !
14. คานอนหนงยาว 6 เมตร หนัก 8 นิวตัน มจดหมนอยหาง
          ั ่ึ                         ี ุ ุ ู 
    จากปลายขางหนึ่ง 1 เมตรตามรูป ตองใชแรง F เทาใด
                                      
    จึงจะทําใหคานนี้อยูในสภาพสมดุล
!                                           %!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                  http://www.pec9.com              บทที่ 8 สมดุลกล
15. นาย A และนาย B ยืนอยูปลายกระดานหกคนละดาน มวลของกระดาน 5 กิโลกรัม
   จดหมนอยท่ี C ถานาย A มีมวล 60 กิโลกรัม นาย B จะมีมวลกี่กิโลกรัม
    ุ ุ ู
         1. 50                        2. 49
          3. 40                           4. 39

16(En 41/2) รถยกคันหนึ่งมีมวล 2400 กิโลกรัม มีศูนยกลาง
   มวลของรถอยูที่ตําแหนงกึ่งกลางระหวางลอหลังกับลอหนา
   ซึ่งหางกัน 2.0 เมตร ถารถพยายามยกวัตถุที่อยูหางจากตัวรถ
   ไปทางดานหนา 10 เมตร มวลมากที่สุดที่รถสามารถยกได
                                                                                        !
   เปนกี่กิโลกรัม

17(En 25) คานยาว 4 เมตร หนัก 25 kg ปลายขางหนึ่ง
      วางอยบนทรองรบอนแรกและหางออกไป 2.5 เมตร
            ู ่ี ั ั            
      มีทรองรับอีกอันหนึง ปลายอีกขางหนึ่งยื่นออกไป
         ่ี             ่                                                           !
      ถาคนหนัก 50 kg ขึ้นไปบนคาน ถามวาเดินจาก
      ปลายแรกไปไดไกลเทาไร คานจึงจะกระดก

18. จากรูปใหหา T และ W วาเปนแรงทมขนาดเทาใด
                               ่ี ี   


19(En 42/2) แทงวัตถุขนาดไมสม่ําเสมอ 2 แทง ยาว L = 1.4 เมตร
   ถูกแขวนอยูในสมดุลดวยสปริงที่ปลายทั้งสองของแทงวัตถุ ดังรูป
   ถาแรงดึงสปริง F1 = 60 นิวตัน และ F2 = 20 นิวตัน จงหา
    ตําแหนงจุดศูนยกลางมวลวัดจากปลาย A ของแทงวตถในหนวยเมตร
                                              ั ุ   

20(En 42/1) ชายสองคนชวยกันหามวัตถุมวล 90 กิโลกรัม ซึ่งแขวนอยูที่จุดกึ่งกลางคานสม่ํา
   เสมอมวล 10 กิโลกรัม       ถาชายคนที่หนึ่งแบกคานตรงตําแหนงหางจากจุดที่แขวนวัตถุ
   0.5 เมตร และรับน้ําหนัก 600 นิวตัน ชายคนที่สองจะแบกคานที่ตําแหนงหางจากจุดแขวน
   วัตถุเทาไร
           1. 0.13 m          2. 0.25 m             3. 0.50 m              4 . 0.75 m
!                                            &!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                 http://www.pec9.com                 บทที่ 8 สมดุลกล
21. ตามรูป นาย A และนาย B แบกกระดานสม่ําเสมอยาว
   10 เมตร มีมวล 20 กิโลกรัม ในแนวระดับเด็กคนหนึง่
   ยืนบนกระดานที่จุด C มีมวล 5 กิโลกรัม นาย A และ                                     !
   นาย B จะตองออกแรงคนละกีนวตัน
                              ่ ิ
         1. 155 , 135 นิวตัน                   2. 115 , 85 นิวตัน
         3. 135 , 155 นิวตัน                   4. 85 , 115 นิวตัน
22(En 43/1) ชายคนหนึ่งถือแผนไมขนาดสม่ําเสมอยาว 2 เมตร
   น้าหนัก 100 นิวตัน ใหสมดุลตามแนวระดับ โดยมือขางหนึง
     ํ                                                        ่
   ยกแผนไมขึ้นที่ตําแหนง 40 เซนตเิ มตร จากปลายใกลตัว และ
   มืออีกขางหนึ่งกดแผนไมลงที่ปลายเดียวกันนั้นดังรูป จงคํานวณ
   หาแรงกด และแรงยกจากมือทั้งสองตามลําดับที่ทําใหแผนไมอยูนิ่งได
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""


    ตอนที่ 3 แรงคูควบ การไดเปรียบเชิงกล และ ประสทธภาพเชงกล
                                                  ิ ิ    ิ
     แรงคควบ คือ แรง 2 แรง ซึ่งมีลักษณะ ดงตอไปน้ี
          ู                             ั 
        1) มีคาเทากัน
        2) มีทิศตรงกันขาม
        3) อยูในแนวที่ขนานกัน
                                                                               !
     โมเมนตของแรงคูควบ = ขนาดของแรงหนงแรงใด x ระยะหางของแรงทั้งสอง
                                        ่ึ
                        = (10 N) x (8 m)
                        = 80 N⋅m
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

23(มช 28) แรง 2 แรง ขนานกนแตมทศตรงกนขามขนาด 50 นิวตัน เทากัน แนวแรงทงสอง
                         ั  ี ิ   ั                                ้ั
     หางกน 10 เซนตเิ มตร โมเมนตของแรงคูนรอบจุดใด ๆ ทอยระหวางแนวแรงทงคจะเปนเทาใด
       ั                                ้ี         ่ี ู         ้ั ู  
          ก. 25 นิวตันเมตร                        ข. 500 นิวตันเมตร
          ค. 5 นิวตันเมตร                         ง. หาไมไดเพราะไมกําหนดจุดหมุน
24. ชายคนหนึ่งขับรถเลี้ยวซาย เกดโมเมนตของแรงคควบทพวงมาลย 200 นิวตัน – เมตร
                                  ิ            ู     ่ี      ั
   ถาพวงมาลัยมีเสนผาศูนยกลาง 0.4 เมตร จงหาแรงที่มือแตละขางดึงพวงมาลัย
!                                           '!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                  http://www.pec9.com                   บทที่ 8 สมดุลกล
    การไดเปรยบเชงกล คือ จานวนเทาตวทไดเ ปรยบ
               ี ิ            ํ         ั ่ี    ี
                  M.A. = W  F
!   !



         เมือ M.A คือ การไดเปรียบเชิงกล
            ่                                                                             !
               W คือ น้ําหนักที่ยกได              ไดเ ปรยบ 5 เทาตว = การไดเปรียบเชิงกล
                                                           ี      ั
               F คือ แรงที่ใชยก
                R คือ ระยะหางจากจุดหมุนถึงแรงที่ใช
                r คือ ระยะหางจากจุดหมุนถึงแรงที่ได
    ประสิทธิภาพเชิงกล คือ เปอรเ ซนตทบอกคณภาพเครองมอ
                                     ็  ่ี    ุ         ่ื ื
                  Eff = W/F x 100%
                            R/r
    เมือ W คือ น้ําหนักที่ยกไดจริง (ไมใชตามทฤษฏ)
       ่                                           ี
    ตัวอยางเชน สมมุติ ตามทฤษฏี น้ําหนักยกไดเปน 100 นิวตัน แตเมือยกจริง ยกได 70 นิวตัน
                                                                    ่
                 เรยกไดวา ประสิทธภาพเชิงกล = 70%
                   ี 
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

25(มช41) โดยการใชลอและเพลาดงรปเราสามารถยกวตถมวล 40 กิโลกรัม
                             ั ู              ั ุ
   โดยใชแรง 50 นวตนกระทาทขอบของลอรศมของลอ และเพลามีคาเทากับ !
               ิ ั      ํ ่ี        ั ี     
   96 และ 6 เซนตเิ มตร ตามลําดับ จงหาประสิทธิภาพของเครื่องกลนี!
                                                              ้
        1. 40%                               2. 50%
        3. 78%                               4. 80%
26. กวานตัวหนึ่งมีแขนหมุนยาว 60 เซนตเิ มตร และ รัศมีกวาน 7.5 เซนตเิ มตร ถาไมมีแรงเสียด
   ทานไดเ ปรยบเชงกลจะเปนเทาใด ถาออกแรง 50 นิวตัน ยกน้ําหนักไดจริง 150 นิวตัน
             ี ิ            
   การไดเปรียบเชิงกลครั้งหลังนี้เปนเทาใด และประสิทธิภาพเชิงกลเปนเทาใด
27. กรรไกรตดลวดมระยะระหวางลวดและจดหมนเปน
             ั      ี                ุ ุ 
   2 เซนตเิ มตร ระยะระหวางจุดหมุนและมือเปน
   10 เซนตเิ มตร ออกแรง F 50 N บีบขากรรไกรดังรูป
      ก. แรงทกระทาตอลวดเปนเทาใด
               ่ี     ํ       
      ข. การไดเปรียบเชิงกลเปนเทาใด                                               !

!                                            (!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                  http://www.pec9.com                    บทที่ 8 สมดุลกล
ตอนที่ 4 แรงเสยดทาน (1)
              ี
!



! แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดจากการเสียดสีระหวางผิวสัมผัสคูหนึ่ง ๆ ใด ๆ มีทิศดานการ!
! ! ! ! ! ! เคลอนทของวตถุ!
                     ่ื ่ี ั
! ประเภทของแรงเสยดทาน!
                ี
!   !



! ประเภทที่ 1 !แรงเสียดทานสถิตย (fs) คือ แรงเสยดทานทมตอนวตถอยนง ๆ
                                               ี     ่ี ี ั ุ ู ่ิ
        สมบัติ 1.1 มีคาไมคงที่
               1.2 ต่ําสุด = 0 และ fs (สูงสุด) = µsN
                   เมือ µs คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย
                      ่
                          N คือ แรงดนพน
                                    ั ้ื
    ประเภทที่ 2 !แรงเสียดทานจลน (fk) คือ แรงเสียดทานที่มีตอนวัตถุกําลังเคลื่อนที่
        สมบัติ 2.1 fk < fs (สูงสุด)
               2.2 fk = µkN
                  เมือ µk คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน
                     ่
                          N คือ แรงดนพน
                                    ั ้ื
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

28(มช 26) เมอดนกลองใบหนง กลองไมเคลื่อนที่เลยเพราะ
             ่ื ั           ่ึ
         ก. กลองมีน้ําหนักมาก
         ข. โตะมีแรงเสียดทานมาก
         ค. กลองมแรงปฏกรยาโตตอบเทากบแรงดน
                 ี        ิิิ   ั        ั
         ง. ถูกทุกขอ

29(มช 24) ถา N เปนแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทําตอวัตถุ และ µs เปนสัมประสิทธิ์ของความเสียด
   ทานสถิตระหวางผิววัตถุและพื้นแรงเสียดทานสถิต ในขณะที่วัตถยังไมเคลื่อนที่จะมีคา
          ก. 0                                         ข. µsN
          ค. ระหวาง 0 และ µsN
                                                      ง. มากกวา µsN
!                                            )!
ฟสิกสจากจอ เลม 3               http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล

    หลักในการคํานวณเกียวกับแรงเสียดทาน
                      ่
       ขนท่ี 1 ใหหาแรงเสียดทานใหไดกอน
        ้ั
                โดย fs = µsN ใหหาแรงเสียดทานสถิตย (ตอนวตถอยนง ๆ )
                                                         ั ุ ู ่ิ
                 และ fk    =     µkN ใหหาแรงเสียดทานจลน (ตอนวัตถุกําลังเคลื่อนที)
                                                                                  ่
      ขนท่ี 2 กรณี 1 หาก a
       ้ั                        = 0 (วตถอยนง ๆ , ความเรวคงท่ี , เริมจะเคลือนที)
                                       ั ุ ู ่ิ        ็           ่      ่ ่
              ใหใช Fซาย       = Fขวา
              หรือ Fขึ้น         = Fลง
                 กรณี 2 หาก a ≠        0
                 ใหใช Fลัพธ =       m⋅a
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""

30. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม อยูบนพื้นที่มี ส.ป.ส ความเสียดทาน 0.2
          ก. จงหาแรงนอยทสดทจะทาใหวตถเุ รมเคลอนท่ี
                       ่ี ุ ่ี ํ  ั ่ิ ่ื
          ข. แรงทจะทาใหวตถเุ คลอนทดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2
                  ่ี ํ  ั       ่ื ่ี         

31. F เปนแรงซึ่งใชในการดึงใหวัตถุมวล 100 กิโลกรัม จนเกดความเรง 2 เมตร/วินาที2
                                                         ิ      
   อยากทราบวา F มีคากี่นิวตัน (ใหใช g = 9.8 m/s2)



          1. 0                                  2. 98
          3. 298                                4. 200

32(มช 37) แทงไม 2 อน A และ B มนาหนก 2 กิโลกรัม และ 4 กิโลกรัม ผกตดกนดวย
                       ั               ี ํ้ ั                              ู ิ ั 
   เชือกเบาถูกลากดวยแรง F ไปบนพื้นไมที่อยูในแนวระดับซึ่งมีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน
   สถิตเปน 0.7 และ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนเปน 0.4 จงหาขนาดของแรง F ที่จะทํา
   ใหแทงไมทั้งสอง เคลื่อนที่ไปบนพื้นดวยความเร็วคงที่
          1. 24 นิวตัน                              2. 42 นิวตัน
          3. 2.4 นิวตัน                         4. 4.2 นิวตัน
!                                         *!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                  http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
33. มวล 10 และ 15 กิโลกรัม วางบนพนฝดตอกน
                                     ้ื   ั
   ดวยเชอกเบา ออกแรง 300 นิวตัน ดงในแนวราบ
     ื                                ึ
   ทําใหระบบมีความเรงคงที่ ถาสัมประสิทธิ์ของ
   ความเสียดทานจลนมีคา 0.5 ทุกผิวสัมผัส จงคํานวณความเรงของระบบ
          1. 7 เมตร/วินาที2                     2. 5 เมตร/วินาที2
          3. 3 เมตร/วินาที2                           4. 1 เมตร/วินาที2
34. จากขอผานมา แรงตึงในเสนเชือก
         1. 100 นิวตัน                                2. 120 นิวตัน
         3. 140 นิวตัน                                4. 160 นิวตัน
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""


ตอนที่ 5 แรงเสยดทาน (2)!
              ี
35. มวล A กิโลกรัม มวล B 10 กิโลกรัม โยงเขาดวยกนดวยเชอกเสนหนงคลองผานรอกท่ี
                                               ั  ื  ่ึ  
! ไมมีความฝด ดงในรป ถาคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางมวลกับพื้นเทากับ 0.4!
                ั ู
! ทั้งสองกอน จงหาคาแรง F ทพอดี ดึงมวลทั้งระบบขึ้นไปดวยความเร็วคงที่
                                ่ี
      (g = 10 m/s2 , sin30o = 0.500 , cos30o = 0.866)
          ก. 17 นิวตัน                       ข. 25 นิวตัน
          ค. 40 นิวตัน                       ง. 82 นิวตัน

36. วัตถุ 15 2 กิโลกรัม วางบนระนาบเอียงฝดทํามุม 45o กับแนวราบออกแรง F ดึงวัตถุ
   ขนานกับระนาบเอียง ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสถิตมีคา 0.5 จงหาแรง F ทพอดี
                                                                            ่ี
   ทําใหวัตถุขยับขึ้น
          1. 75 นิวตัน                  2. 150 นิวตัน
          3. 175 นิวตัน                      4. 225 นิวตัน

37. จากขอที่ผานมา จงคํานวณแรง F ที่พอดีทําใหวัตถุขยับลง
         1. 75 นิวตัน                             2. 225 นิวตัน
          3. 350 นิวตัน                               4. 450 นิวตัน
!                                           "+!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                 http://www.pec9.com              บทที่ 8 สมดุลกล
38. จากขอที่ผานมา ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจลน เทากับ 1 จงคํานวณแรง F
                                                               3
   ที่ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ขึ้น ดวยความเรง 5 2 เมตร/วินาที2
          1. 75 นิวตัน                               2. 225 นิวตัน
          3. 350 นิวตัน                              4. 450 นิวตัน
39. วัตถุมวล 50 กิโลกรัม ผูกติดกับเชือก ถาออกแรงดึงเพือให
                                                       ่
   วัตถุ 50 kg ไถลไปตามพื้นราบ โดยทศทางของเสนเชอก
                                         ิ           ื
   ทํามุม 30o ส.ป.ส แรงเสียดทานระหวางพื้นกับวัตถุมีคา 0.3
    ตองออกแรงดึงเชือกเทาไร วัตถุจงจะเริมเคลือน
                                   ึ     ่ ่
40(En 35) นาย ก. สามารถกระทําแรงตอเชือกที่ผูกติดกับกระดานเลื่อนไดสูงสุด 500 N
   เชือกทํามุม 30o กบแนวระดบ ถาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลนระหวางพื้นกับกระดาน
                    ั      ั
   เลอนเปน 0.25 จงหามวลมากที่สุดของ กระดานเลอนทนาย ก. สามารถลากไปดวย
     ่ื                                         ่ื ่ี
   อัตราเร็วคงที่
          1. 147 kg          2. 173 kg             3. 198 kg           4. 210 kg

41. มวล 20 2 กิโลกรัม วางแนบกําแพงฝดแนวดิ่ง สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานเทากับ
    0.2 จงคํานวณแรง F ที่นอยที่สุดที่ทําใหมวลยังคงติดกําแพงอยูไดนิ่ง ๆ
         1. 300 นิวตัน                       2. 333.3 นิวตัน
         3. 400 นิวตัน                       4. 500 นิวตัน

42(En 44/1) ออกแรงกดกอนมวล 4 กิโลกรัม ใหติดกับฝาผนัง ดวยแรงซึ่งทํามุม 45o กับแนว
   ระดับสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหวางฝาผนัง กับกอนมวลเทากับ 0.25 จงหาขนาด
   ของแรงที่ทําใหมวลเริ่มไถลขึ้นได
         1. 45.7 N                          2. 58.8 N
         3. 75.4 N                          4. 91.4 N

43(มช 30) จากรูปรถกําลังเคลื่อนที่ดวยความเรง a มีวัตถุมวล m ตดอยขางหนารถ
                                                                  ิ ู   
   ถาสัมประสิทธิ์ ของความเสียดทานระหวางรถถับวัตถุ m เทากับ µ รถจะตองมความเรง a
                                                                       ี     
   เทากับขอใด วัตถุ m จึงจะติดอยูหนารถได
                                   
!                                          ""!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                 http://www.pec9.com                    บทที่ 8 สมดุลกล
          1. g / µ                               2. µ / g
          3. mµ / g                              4. 2g / µ
          5. mg / µ

44. ตามรูปมวล m แตะทหนารถเฉย ๆ อยากทราบวารถจะตอง
                         ่ี                           
   แลนดวยความเรงอยางนอยที่สุดเทาไร มวล m จึงจะไมไถล
   ตกจากรถ (กําหนด คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต
    ระหวางรถกับมวลเทากับ 1 )
                            3
         1. 10 เมตร/(วินาที)2                   2. 20 เมตร/(วินาที)2
          3. 30 เมตร/(วินาที)2                      4. 40 เมตร/(วินาที)2
              !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""


ตอนที่ 6 โจทยประยุกตเกี่ยวกับสมดุล!
45(En 44/1) ออกแรง F = 160 นิวตัน ผลักตูเย็น 40 กิโลกรัม
   บนพื้นฝดที่ความสูง 90 เซนตเิ มตร จากพื้นโดยตูเย็นไมลม
   จงหาความกวางนอยที่สุดของฐานตูเย็น (x)      ในหนวย
   เซนตเิ มตร กําหนดใหความสูงของตูเย็นคือ 120 เซนตเิ มตร
                                                                                         !
   และจุดศูนยกลางมวลอยูสูงจากพื้น 40 เซนตเิ มตร ดังรูป
46(En 43/2) กลองวัตถุรูปสี่เหลี่ยมมีมวลสม่ําเสมอฐานกวาง 0.2 เมตร สูง 0.5 เมตร มนาหนก
                                                                                 ี ํ้ ั
   200 นิวตัน วางอยูบนพื้นที่ฝดมาก ถาออกแรง P กระทําตอวัตถุในแนวทํามุม 37o กับแนว
    ระดบ ดังรูป จะตองออกแรงเทาใดจงจะทาใหวตถลมพอดี
       ั                     ึ ํ ั ุ
         1. 25 N                         2. 50 N
         3. 75 N                         4. 100 N
47. บันไดสม่ําเสมอยาว 10 เมตร หนัก 400 นิวตัน ปลายบน พิงกําแพงเกลี้ยงตรงจุดซึ่งอยูสูง
    จากพื้น 8 เมตร โดยบันไดยันกับพื้นขรุขระหางจากกําแพง 6 เมตร
      ก. จงหาแรงที่ยันปลายบันไดวาไมใหไถลลงมา
      ข . ถามีวัตถุหนัก 100 นิวตัน วางอยูปลายบันไดดานลางหางขึ้นมา
          1 ของความยาวของบันได จงหาแรงเสยดทานทพนราบ
                                                 ี       ่ี ้ื
          4                                                                                  !
!                                          "#!
ฟสิกสจากจอ เลม 3               http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
48(En 41/2) ชายคนหนึ่งหนัก 500 นิวตัน กําลังขึ้นบันไดสม่ําเสมอยาว 0.5 เมตร และหนัก
   100 นิวตัน ถาบันไดพาดอยูกับผนังลื่นโดยปลายบันไดบนพื้นอยูหางจากผนัง 3.0 เมตร
   และสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางพื้นกับบันไดเปน 0.5 ชายคนนี้จะขึ้นบันไดไปได
   ระยะกี่เมตรกอนที่บันไดไถล
49(En 42/1) บันไดขนาดสม่ําเสมอ มนาหนก W วางพาดกําแพงเกลี้ยงซึ่งไมคิดแรงเสียดทาน
                                  ี ํ้ ั
   ถาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตระหวางพื้นลางกับบันไดเทากับ µ จงหามุม θ นอยที่สุด
   ที่ทําใหบันไดวางอยูนิ่งได
           1. tan–1 (1/µ)                            2. tan–1(µ)
          3. tan–1 (1/2µ)                             4. tan–1(2µ)
50(En 34) ทรงกระบอกตนมวล 40 กิโลกรัม เสนผานศูนยกลางยาว
                        ั
   1.00 เมตร วางอยูบนพื้นและมีแรง F ขนาด 500 นิวตัน พยายาม
   หมุนทรงกระบอกดังรูป ถา ส.ป.ส. แรงเสียดทานสถิตยระหวาง
   กําแพงและทรงกระบอกเปน 0.2 สวนพื้นไมมีความฝด จงหาคา h
                                                         
                                                                                        !
   ที่นอยที่สุด ในหนวยเซนตเิ มตรททรงกระบอกพรอมทจะหมนได
                                 ่ี           ่ี     ุ

51(มช 37) AB เปนทอนไมขนาดสม่ําเสมอยาว 4 เมตร หนัก 4 กิโลกรัม ปลาย A ถูกยึดไว
   กับผนังอาคารดานบานพับปลาย B ผูกดวยเสนลวดโลหะ BC ยาว 5 เมตร ทําให AB อยูใน
   แนวระดับ และที่ปลาย B นมวตถหนก 28 กิโลกรัม แขวนไวดงรป จงหาแรงตงในลวด BC
                            ้ี ี ั ุ ั                ั ู           ึ
   กําหนดให g มีคา 10 เมตรตอวนาท2
                                ิ ี
          1. 466.7 นิวตัน                       2. 46.7 นิวตัน
          3. 500 นิวตัน                         4. 50 นิวตัน
                                                                                    !
52(มช 43) เสนลวดดึงแผนปายซึ่งแขวนไวดังรูป ถาแผนปายมี
   ขนาดสม่ําเสมอ มีศูนยถวงอยูที่จุดตัดกัน ของเสนทะแยงมุม
   คาน AB ถูกตรึงไวที่จุด A ดวยบานพับที่ติดกําแพงผิวหยาบ
   มีแรงที่บานพับกระทํากับคานในแนวระดับ 250 นิวตัน
   ถาไมคิดน้ําหนักของคาน แผนปายจะตองมีมวลขนาดกี่กิโลกรัม
   จึงจะทําใหคานสมดุลไดตามแนวระดับ
!                                         "$!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
53. ตามรูปทรงกลมทั้งสองมวล 10 กิโลกรัม เทากัน ถาผิวทรงกลม
   เกลี้ยงแรงปฏิกิริยาที่ทรงกลมทั้งสองกระทํากันเปนเทาไร
          1. 100 3 นิวตัน                       2. 100/ 3 นิวตัน
          3. 200 3 นิวตัน                       4. 200/ 3 นิวตัน

54(En 36) จากรูปเปนขอมูลจากการทดลองเรื่องการหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน โดยแกน
   นอนเปนน้าหนักถุงทรายแกนตังเปนแรง F ที่ดึงทําใหแผนไมเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่
            ํ                  ้
   คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนของการทดลองนี้มีคาเทาไร




          1. 0.30                2. 0.37                 3. 0.40            4. 0.50

55(มช 32) แทงไม W1 หนัก 4 N W2 หนัก 8 N วางซอนกัน ดังรูป ทุกผิวสัมผัสมี
   สัมประสิทธิ์แหงความเสียดทานเทากับ 0.25 จงหาแรง P ที่พอดีทําให W2 เคลือนทีดวย
                                                                           ่ ่
   ความเรวคงท่ี
         ็



          ก. 8 N              ข. 7 N                     ค. 5 N             ง. 4 N

56(มช 45) จากรูปจงหาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตนอยที่สุด ที่ทําใหกลองไมหนัก 2W
   ไมใหลื่นตกลงมาจากกําแพงผิวหยาบ (สมมตรอกเบา)
                                          ิ




          1. 1.0              2. 0.5                     3. 0.25            4. 0.125
!                                          "%!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                    http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
                          แบบฝ ก หั ด บทที่ 8 สมดุ ล กล
!
!



1(En 34) ลิ่มอยูบนพื้นราบที่ไมมีแรงเสียดทาน m1 และ m2
   ผกไวดงรป m1 , m2 และ มุม θ ตองสัมพันธกันอยางไร
    ู ั ู
    จึงจะทําใหลิ่มไมเลื่อน (ไมคิดแรงเสียดทาน)
          1. m1 = m2 cosθ                                 2. m2 = m1 cosθ
          3. m1 = m2 sinθ                                 4. m2 = m1 sinθ
!

2(มช 36) แรงสองแรงมีคา 3 หนวย และ 5 หนวย กระทํากับวัตถุ
                     
   ในระนาบ ดังรูป ถาตองการใหวัตถุสมดุล จะตองใสแรงที่สาม
   ขนาด 4 หนวยในทิศใด กําหนด sin53o = 0.8 , cos53o = 0.6
          ก. ทิศ A                             ข. ทิศ B
          ค. ทิศ C                             ง. ทิศ D

3(En 27) วัตถุกอนหนึง แขวนไวดวยเชอกเบา 3 เสน ดังรูป
                     ่        ื
   ถาเชือกแตละเสนรับขนาด แรงดงไดไมเ กน 20 นิวตัน
                                  ึ  ิ
   จงหาวาจะแขวนน้ําหนักไดมากที่สุดกี่นิวตัน

4(มช 34) วัตถุมวล 0.6 กิโลกรัม ผูกเชือกแขวนกับเพดาน ดังรูป
   จงหาความตึงในเชือกที่ติดกับเพดาน
         ก. 23 นิวตัน                     ข. 3 นิวตัน
         ค. 2 3 นิวตัน                    ง. 3 2 นิวตัน                                 !

5(En 37) มวล m แขวนไวดงรป และถูกดึงตรึงไวดวย แรง F ใน
                          ั ู
   แนวระดับ เมือ θ เทากับ 60 องศา ค วามตงของเสนเชอกจะเปน
               ่                         ึ        ื    
         1. 1 mg
            2                              2. 23 mg
         3. 3 mg                           4. 2 mg
6(En 37) โจทยขอทผานมาความเรงของมวล m ทันที หลังจากตัดแรง F ออกจะเปนเทาใด
                 ่ี     
         1. 0.50 g        2. 0.71 g        3. 0.87 g          4. 1.00 g
!                                             "&!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
7(มช 32) แขวนมวล 400 kg ดังรูป จงหาอตราสวน T1 : T2
                                    ั 
         ก. 1 : 1                    ข. 1 : 2
         ค. 2 : 1                    ง. 1 : 2
         จ. 2 : 1

8(มช 37) ตรึงไมสองแทงยาวแทงละ 3 ฟุต และ 4 ฟุต
   ตามลําดับ ที่ปลายบนดังแสดงในรูปแขวนวัตถุ หนัก
! 200 ปอนด จากจุดตรึงแรงที่ไม 3 ฟต กระทําตาม!
                                   ุ
    แนวความยาวคือ
         1. 120 ปอนด                                    2. 160 ปอนด
         3. 240 ปอนด                                    4. 320 ปอนด

9(มช 41) น้าหนัก W แขวนไวดวย เชอกเบา 2 เสน ซึ่งเอียงทํามุม
           ํ                 ื
   30o และ 60o กบแนวดง เมื่อวัตถุอยูในสภาวะสมดุล โดยที่ T1
                 ั    ่ิ
    และ T2 เปนแรงดึงในเสนเชือกทังสองดังรูป เมือเขียนเสนตรง
                                  ้             ่
    แทนขนาดและทิศทางของแรงทั้งสามรูปในขอใดถูก
          1.                  2.                   3.                   4.



10(มช 44) แผนไมสม่ําเสมอแผนหนึ่งยาว 4.0 เมตร มีมวล 60 กิโลกรัม วางพาดอยบนหมอน
                                                                          ู
   หนนทจด C และปลาย A ตั้งอยูบนคมมีด ชายคนหนึ่งหนัก 600 นิวตัน เดนบนแผนไม
      ุ ่ี ุ                                                           ิ     
   จาก A ไปยัง B ดังรูป จงหาวาเขาจะเดินไปไดไกลจาก A เปน ระยะทางมากที่สุดกี่เมตร
                                                          
   กระดานจึงจะยังคงสภาพสมดุลครั้งสุดทายอยูได
         1. 2.0                            2. 2.5
         3. 3.0                            4. 3.5

11(มช 25) แทงแขงเกรงหนงหมนไดรอบจดซงมไดอยตรงจดศนยกลางของแทง แทงแขงเกรงน้ี
             ็ ็ ่ึ ุ             ุ ่ึ ิ  ู ุ ู                    ็ ็
   สมดุลไดโดยแขวนจานสองจานซึ่งน้ําหนักไมเทากันไวที่ปลายแตละขางของแทง เมือวาง
                                                                               ่
!                                         "'!
ฟสิกสจากจอ เลม 3               http://www.pec9.com                  บทที่ 8 สมดุลกล
    มวล m ซึ่งไมทราบคาในจานดานซาย พบวาตองวางมวล m1 ลงในจานดานขวาเพื่อใหเกิด
    สภาพสมดุล และในทํานองเดียวกัน เมื่อยายมวล m มาวางในจานขางขวา (เอามวล m1 ออก
    แลว) พบวาตองวางมวล m2 ลงในจานดานซาย เพื่อใหเกิดสภาพสมดุลจากขอมูลเบื้องตน
    คาของมวล m คือ
                   (m1+ m 2 )                                         1
          ก. m =       2                          ข. m = (2m1 + m 2 ) 2
                           1
          ค. m = (m1m 2 ) 2                       ง. m = (m1 + m 2 ) −1 (m1m 2 )
12(มช 36) W1 และ W2 แขวนอยูที่ปลายไมที่เบามาก
  รปตว L (มุมฉาก) ดังรูป ถาติดบานพับไวที่จุด A
   ู ั
จงหาคามุม θ ซึ่งทําใหระบบสมดุล!
                                                                                !
         1. tan–1 (2W2/W1)                       2. tan–1 (W2/W1)
          3. tan–1 (2W1/W2)                        4. tan–1 (W1/2W2)
13. คาน AB ยาวสม่ําเสมอ แขวนไวดวยเชือกเบาสองเสน เชือกเสนหนึ่งผูกหางจากปลายคาน
   A เปนระยะ 2 เมตร อีกเสนหนึ่งผูกหางจากปลาย B เปนระยะ 1 เมตร ถาคานยาวทั้งหมด
   10 เมตร จะตองนานาหนกขนาด 5 เทาของคาน แขวนตรงตาแหนงหางจากปลาย A เปน
                ํ ํ้ ั                                  ํ                       
   ระยะเทาไร คานจึงจะสมดุลไดในแนวราบ และแรงดึงในเสนเชือกทั้งสองเทากันพอดี
         1. 5 เมตร          2. 5.6 เมตร           3. 6.5 เมตร            4. 7.6 เมตร

14(En 32) แทงเหล็กหนัก 120 N มี W1 และ W2 แขวนท่ี
   ปลายพยุงไวดวยเชือก A และ B ดังรูป เชือกแตละเสน
   ทนแรงดึงไวเพียง 500 N ถา W2 จะตองหนักเปน 2 เทา
    ของ W1 จงหาคามากที่สุดของ W1 ที่จะแขวนอยูไดโดยที่เชือกไมขาด

15(มช 35) คานสมาเสมอหนก W ผูกดวยเชือกเบา นาไปแขวน
                   ํ่       ั              ํ
   ไวปลายอกขางหนง ของคานวางอยูบนตาชั่ง สปริงดังรูป
            ี       ่ึ
   ตาชั่งจะอานคาไดเทาไร
          ก. (1/2) W          ข. (3/5) W           ค. (3/4) W              ง. (4/5) W
!                                        "(!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                   http://www.pec9.com               บทที่ 8 สมดุลกล
16(En 42/2) ตามรูป นกขจกรยานถบจกรยานทาใหจานหมนหนงรอบในเวลา 2 วินาที ถาจาน
                       ั ่ี ั    ี ั ํ        ุ ่ึ
   A จาน B และลอหลัง C มรศมี 10 cm , 2.5 cm และ 35 cm ตามลําดับ จักรยานจะวิ่ง
                              ีั
   ดวยอัตราเร็วเทาใด
          1. 1.1 m/s                       2. 3.1 m/s
          3. 4.4 m/s                       4. 6.3 m/s

17(En 33) มวลขนาดเทากน 3 กอนผกกนดงรป สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางพื้นและ
                    ั       ู ั ั ู
   มวลเปน 1 มวลทั้งสามเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาไร
            4
         1. g
            6                                     2. g
                                                     4
            g
         3. 3                                     4. g
                                                     2

18(มช 43) วัตถุ 3 กอนมมวลเทากนกอนละ 3 กโลกรม ถานามา
                      ี        ั            ิ ั  ํ
   ผูกติดกันดวยเชือกเบาและพาดผานรอกเบาที่หมุนไดคลอง โดยที่
   มวลที่ 2 วางอยูบนพื้นขรุขระดังรูป เมื่อปลอยใหเคลื่อนที่วัตถุ
   ทั้งสามมีความเรง 2 เมตร/(วินาที)2 ถาเอาวัตถุกอนที่ 1 ออก จงหาวาความเรงของระบบ
    จะมีคากี่เมตร/(วินาที)2
           1. 4                2. 6                     3. 8                 4. 12

19. ตามรูปวัตถุมวล 30 2 กโลกรม วางบนระนาบเอียงฝดทํามุม 45o กับแนวราบ ออกแรงดึง
                          ิ ั
   วัตถขนานกบระนาบเอยง F1 และ F2 เปนแรงที่ดึงวัตถุแลวทําใหวัตถุพอดีขยับขึ้น และ
       ุ      ั       ี
   พอดีขยับลงตามลําดับ ถาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตเทากับ 1 ขอใดถูกตอง
                                                              2
           1. F1 = F2                              2. F1 < F2
           3. F2 = 3F1                             4. F1 – F2 = 300
                                                                                        !
20(En 41/2) จากรูปมวล m1 และ m2 ผูกกันดวยเชือกผานรอกคลื่นที่ยอดพื้นเอียงที่มีความฝด
   m1 มีคา 1.0 กิโลกรัม และ m2 มีคา 0.4 กิโลกรัม ถามวลทั้งสองกําลังเคลื่อนที่ลงดวย
    ความเรวคงท่ี จงคํานวณคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางพื้นเอียงกับมวล m1
            ็
    ให sin 37o = 0.6 และ cos 37o = 0.8
!                                            ")!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                 http://www.pec9.com                    บทที่ 8 สมดุลกล
          1. 0.20                                    2. 0.25
          3. 0.40                                    4. 0.50

21(En 41/1) มวล m วางบนพื้นเอียงที่ทํามุม 30o กบพนราบถกโยงกบมวล 10 กโลกรม
                                                      ั ้ื   ู ั    ิ ั
   ดวยเชือกไรน้ําหนักซึ่งพาดอยูบนรอก ดังรูป ถามวล m
   กําลังเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 2.0 เมตรตอ(วินาที)2 และ
    สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางมวล m กับ
    พนเอยงคอ 0.5 มวล m จะใกลเคียงกับคาใด
      ้ื ี ื
          1. 7 kg               2. 9 kg                 3. 10 kg             4. 11 kg

22. วัตถุหนัก mg เลื่อนลงจากพื้นเอียงดวยความเร็วสม่ําเสมอ พื้นเอียงทํามุมกับพื้น 30o
   จงหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางวัตถุกับพื้น

23(En 38) กลองใสมวล 2 kg ถูกดึงจากหยุดนิ่งดวยแรงคงที่ขนาด 22 นวตน ในทศ 60 องศา
                                                                 ิ ั    ิ
   กบแนวราบใหเ คลอนทไปตามพนราบจนมความเรว 2 เมตรตอวินาที ในเวลา 0.8 วินาที
    ั                ่ื ่ี       ้ื      ี       ็
   ถาคิดวาแรงเสียดทานคงที่ แรงเสียดทานนี้จะมีขนาดกี่นิวตัน
          1. 5 N                2. 6 N                  3. 11 N              4. 14 N

24. ออกแรงดึงกลองในทิศทํามุม θ กับแนวราบทําใหกลองเคลื่อนที่ไปดวยความเร็วคงที่บนพื้น
    ฝด ถาพบวาแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทํากับกลองมีคาเปน 1 เทาของนาหนกของกลอง
                                                         3       ํ้ ั        
    จงคํานวณ θ (กําหนด คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนเทากับ 0.4)
          1. tan–1 3                           2. tan–1 4
          3. tan–1 5                              4. tan–1 6
                                                                                        !
25. แขวนไมแทงตรงไวบนหลังคารถที่กําลังเคลื่อนที่ไปดวยความเรงคงที่ ปรากฏวาแทงไมเอียง
   ทํามุม θ กบแนวดงตลอดเวลาทเ่ี คลอนท่ี ถามวารถมีความเรงเทาไร เมือ g เปนอตราเรง
              ั      ่ิ            ่ื                                   ่       ั       
   โนมถวง
          1. g cot θ                           2. g tan θ
          3. g sin θ                           4. g cos θ
!                                           "*!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                  http://www.pec9.com              บทที่ 8 สมดุลกล
26(มช 30) จากรูปมวล 10 กโลกรม วางอยูบนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ ของความเสยดทานเทากบ 0.4
                             ิ ั                                       ี      ั
   ผูกเชือกติดกับมวล m และมีเชือกโยงไปกับผนังดังรูป โดยเชอกทามม 30o กบผนง มวล m
                                                                 ื ํ ุ   ั ั
   มากที่สุดที่ระบบนี้ยังสมดุลอยูได มีคาเทาใด
          1. 80 3 กิโลกรัม                        2. 80 กิโลกรัม
          3. 40 3 กโลกรม
                       ิ ั                        4. 4 3 กโลกรม
                                                            ิ ั

แทรก 1 (En 44/2) ทอรปทรงกระบอกมนาหนก W วางอยูบนพื้น และมีเชือกเบายึดไวอยาง
                    ู          ี ํ้ ั
  สมมาตรดังรูป เชอกมแรงดง T นิวตัน และสัมผัสกับสวนโคงของทอเปนมุม 2α แรงท่ี
                  ื ี ึ
  ทรงกระบอกกดพื้นเปนเทาใด         !
        1. W + 2T
        2. W + 2T cosα
        3. W + T sin 2α
        4. W + 2T sinα

27(มช 33) ตาชั่งสปริง X และ Y ชนิดเดียวกัน และเหมอนกน
                                                    ื ั
   ทุกประการแตละอันมีมวล 0.2 กโลกรม วางอยูบนพื้นเอียง
                                   ิ ั
   ซึ่งเอียงทํามุม 30o กับแนวระดับตาสปริง Y ผูกติดกับวัตถุ
    หนก 10 นวตน ดวยเสนเชือกเบาคลองผานรอกคลอง
        ั       ิ ั
    ดังรูป อยากทราบวาตาชั่งสปริง X และ Y จะชี้บอกคากี่นิวตัน
           1. 12 และ 10                          2. 10 และ 12                           !
           3. 11 และ 10                          4. 11 และ 11

28(มช 44) ลูกเหล็กกลมมวล 0.3 กิโลกรัม ผูกติดปลาย
   เชอกเบา A และ B แขวนตดกบกลองดงรป
      ื                        ิ ั  ั ู
   จงหาวากลองจะตองเคลอนทดวยอตราเรงกเ่ี มตรตอวนาที
                     ่ื ่ี  ั             ิ
   จึงจะพอดีทาใหขนาดของแรงตึงในเชือก A เปน 2 เทา
             ํ                                   
   ของแรงตึงในเสนเชือก B (ไมคิดแรงเสียดทานระหวางพื้นกับลอของกลอง)
          1. 3g                 2. 3 3 g               3.    3g
                                                             3           4.    g
              3                                                               3 3
!                                           #+!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                 http://www.pec9.com                    บทที่ 8 สมดุลกล
29. วัตถุกอนหนึงหนัก 2.0x103 นิวตัน วางอยูบนพื้นราบซึ่งมีคา
              ่
 สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต ระหวางผิวสัมผัส 0.4!
      ก. จงหาแรง F ซึ่งกระทบกับวัตถุในแนวราบมีคาเทาไร จงพอททาใหวตถเุ รมเคลอนท่ี
                                                            ึ    ่ี ํ  ั ่ิ ่ื
      ข. ใหแรง F ในขอ ก. กระทํากับวัตถุระยะต่ําสุดที่ F กระทําจะมีคาเทาไรจึงจะทําให
         วัตถุลมพอดี

30(มช 41) AB หนัก 100 นิวตัน วางพาดกับกําแพงผิวเกลี้ยง โดยปลาย A อยูบนพื้นหยาบซึ่ง
   มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเทากับ 0.25 สวนปลาย B แตะผิวกําแพงเกลี้ยง ถาบันไดนี้
   ยาว 2 5 เมตร และกําลังจะเลื่อนไถลลงมา อยากทราบวาปลาย B อยูสูงจากพื้นหยาบกี่เมตร

31(มช 33) บันไดสม่ําเสมอ AB ยาว 2L และมีมวล m ปลาย A วางพิงกําแพงเกลี้ยงและ
   ปลาย B วางมุม θ กับพื้นซึ่งมี ส.ป.ส. ความเสียดทานเทากับ µ จงหาคามุม θ ที่ทําให
   บันไดอยูในสภาพสมดุล
         ก. θ = cot–1(µ)                                         1
                                                  ข. θ = cot–1( µ )
         ค. θ = cot–1( 21 )
                        µ                         ง. θ = cot–1 (2µ)

32. วัตถุทรงกลมรัศมี a หนัก W มีแรง P กระทําดังรูป ถาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวาง
   ผิววัตถุกับพื้นขณะที่วัตถุกําลังเคลื่อนที่เทากับ µ จะออกแรง P ที่ระยะสูง h เทาไร จึงจะ
   พอดีทําใหทรงกลมเลื่อนไถล โดยไมเกิดการหมุน
          ก. 2a [1 − ì w ]
                       p                           ข. 2a [ , w − 1]
                                                             p
          ค. 2a [1 − ,w ]
                  p                                ง. 2a [,w − 1 ]
                                                               p
33(มช 39) คานเบาอันหนึ่งวางตัวอยูในแนวราบปลายขางหนึ่งยันติดกําแพง ปลายอีกขางหนึ่ง
   ผูกกับเชือกซึ่งโยงไปผูกกับกําแพงดานบน ดงแสดงในรป นําตุมน้าหนัก W มาวางบนคาน
                                           ั        ู        ํ
   ทจด ซึ่งหางจากําแพงเปนระยะ x2 คานก็ยังอยูในสภาพสมดุล ถาเลอนตมนาหนกออก
     ่ี ุ                                                         ่ื ุ ํ้ ั
    หางจากกําแพงไปเปนระยะ x คานยงสมดุลเชนเดิม ผลทเ่ี ปลยนแปลงภายในระบบจะเปน
                                    ั                   ่ี                 
    อยางไร (กําหนดให f เปนแรงเสียดทานระหวางกําแพงกับคาน)

!                                           #"!
ฟสิกสจากจอ เลม 3                        http://www.pec9.com         บทที่ 8 สมดุลกล
          1.   f   ลดลง T เพิ่มขึ้น
          2.   f   ลดลง T ลดลง
          3.   f   เพิ่มขึ้น T เพิ่มขึ้น
          4.   f   คงที่ T เพิ่มขึ้น

34(En 43/2) แทงปริซึมน้ําหนัก 5 นิวตัน มีหนาตัดเปนสามเหลี่ยมดานเทายาวดานละ L วาง
   บนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตเทากับ 0.4 ถาออกแรง P ในแนวขนานกับพื้น
   กระทํากับปริซึม ตรงตาแหนงดงทแสดงในรปโดยคอย ๆ
                            ํ      ั ่ี         ู    
   เพมแรงขน จงคํานวณวาสามารถทําใหปริซึมพลิกไดหรือไม
      ่ิ     ้ึ
   ถาไดจะตองใชแรง P เทาไร
          1. พลกเมอแรง p เทากับ 53 N
                 ิ ่ื
          2. พลกเมอแรง p เทากับ 5 N
                  ิ ่ื
                                         3
          3. ไมพลิก เพราะวัตถุจะเริ่มไถล เมือแรง P เทากับ 0.5 N
                                             ่
          4. ไมพลิก เพราะวัตถุจะเริ่มไถล เมือแรง P เทากับ 2 N
                                               ่

35(En 41) จากการทดลองแรง F ดงมวล m
                            ึ
! ดังรูป จะไดความสัมพันธของแรงดึง และ !
    ความเรงของมวล ดงกราฟ ถาวางมวล m
                   ั
    อก 1 กอนบนมวลเดิม จะไดกราฟของแรงดงกบความเรงตามขอใด
     ี                               ึ ั          
          1.   กราฟ     A
          2.   กราฟ     B
          3.   กราฟ     C
          4.   กราฟ     D                                        !

36(En 36) มวล 1 kg และ 2 kg ผกตดกนดวยู ิ ั 
   เชอกเบา แลวนําไปคลองลูกรอกตามรูป จงหา
     ื
   ขนาดของแรง F ททาใหความตงของเชอก
                       ่ี ํ       ึ      ื
   เทากับ 5 นิวตัน สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน
!                                                 ##!
ฟสิกสจากจอ เลม 3               http://www.pec9.com                    บทที่ 8 สมดุลกล
    จลนระหวางมวล 1 กิโลกรัม กับมวล 2 กิโลกรัม และระหวางมวล 2 กิโลกรัม กับพื้น
    เปน 0.25
      
          1. 15.0 N                                2. 17.5 N
          3. 20.0 N                                4. 22.5 N

37(En 41) จากรูปโตะไมมีความเสียดทานและผิวสัมผัสระหวางมวลทั้งสอง มีสัมประสิทธิ์
   ความเสียดทานสถิตและจลน เปน 0.4 และ 0.3 ตามลําดับมวล m กี่กิโลกรัม ที่จะทําให
                                
   ระบบเริมเคลือนที่
          ่ ่




                                                        !


38(En 44/2) คานสม่ําเสมอมีมวล 10 กิโลกรัม แขวนไวกับเพดานที่จุดหมุนลื่น จงหาขนาด
   ของแรง F ในแนวระดับที่ดันปลายคานดานลางใหคานเบนไปจากแนวเดิม 30 องศา ดังรูป




          1. 50 N                                           2. 100 N
               3                                                 3
          3. 50 3 N                                         4. 100 3 N




                                                    !
!                                        #$!

07สมดุลกล

  • 1.
    ฟ สิ กส บทที่ 8 สมดุ ล กล ! ! ตอนที่ 1 สมดลตอการเคลอนท่ี ุ  ่ื ตัวอยาง จากรูป จงหาแรงลพธ ั ขน 1 แตกแรงทีเ่ อียง ้ั ! ขน 2 วาดรูปใหม แลวหาแรงลัพธแกน x และ y ้ั Fx = 8–2 = 6 N Fy = 10 – 2 = 8 N ขน 3 Fลัพธ = ้ั 2 2 Fx + Fy = 6 2 + 8 2 = 10 N !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 1. จากรูป จงหาแรงลพธ ั ! ! !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" สมดุลตอการเคลื่อนที่ คือ ภาวะที่วัตถุอยูนิ่ง ๆ หรอเคลอนทดวยความเรวคงท่ี ื ่ื ่ี  ็ ภาวะนี้จะมีความเรง (a) เปนศูนย จะเกิดเมื่อแรงลัพธที่กระทําตอวัตถุมีคาเปนศูนย !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ! "!
  • 2.
    2. จงตรวจดวาสมดลหรอไม ู ุ ื ! 3(En 42/1) มวล m ถูกตรึงใหอยูในลักษณะดังรูป แรงดึงเสนเชือก T1 ในเทอมของ m , g และ θ มีคาเปนเทาไร ก. mg / sin θ ข. mg / cos θ ค. mg tan θ ง. mg / tan θ 4(En 27) ชายคนหนึ่งมีมวล 55 กิโลกรัม หอยอยูดวยเชือกสองเสน ดังในรูปจงหาความตึงใน  เสนเชือกทั้งสอง (กําหนด sin15o = 0.25 cos15o = 0.96 g = 10 เมตร/วินาที2) ก. 275 นิวตัน ข. 540 นิวตัน ค. 550 นิวตัน ง. 1100 นิวตัน ! 5(En 41) แขวนลวดวงกลมหนัก 8 นิวตัน เสนผานศูนยกลาง 60 เซนตเิ มตร ไวกับเพดานอยาง อยางสมมาตร และวางตัวสมดุลอยูในแนวระดับดวยเชือกเบา 4 เสน ดังรูป ถาเชือกแตละ เสนยาว 50 เซนตเิ มตร แรงดึงในเชือกแตละเสนมีคาเทาใด 1. 2.0 N 2. 2.5 N 3. 3.3 N 4. 5 N 6. มวล 20 3 กิโลกรัม ผูกเชือกแขวนจากเพดาน นาย ก. ออกแรงผลกมวลไปในแนวระดบจนเชอก ั ั ื ทํามุม 30 จงหาวาออกแรงผลกเทาไร  ั  และเชือกมีความตึงเทาใด 7. ชายคนหนึ่งมวล 80 กิโลกรัม โหนเชอกเบาทจด O โดยปลายของเชือกทั้งสองขางไปผูกไว ื ่ี ุ แนนกับเสาที่ A และ B แรงตึงในเสนเชือก AO และ BO เปนเทาไร 1. 400 และ 400 3 นิวตัน 2. 400 3 และ 400 นิวตัน 3. 300 และ 300 3 นิวตัน 4. 300 3 และ 300 นิวตัน ! #!
  • 3.
    8. ตามรูป เชือกที่โยงกําแพงแนวตั้งกับคานเบามาก จะตองทนแรงดึงไดไมต่ํากวาเทาใด น้าหนัก 46 นิวตัน ํ จึงจะทําใหระบบสมดุล ! 9(มช 35) วัตถุ M และ m สมดลกนดงรป อัตราสวน M/m คือ ุ ั ั ู ก. 4/3 ข. 5/3 ค. 7/5 ง. 8/5 ! 10. ระบบรอกเปนไปตามรูป โดยทเ่ี ชอกเบารอกลน และ ไมมีมวล W เปนน้ําหนักของวัตถุ ื ่ื แรงตึงในเสนเชือก AO มีคาเทาไร 1. 3 W 5 5 2. 6 W ! ! ! 3. 6 ! W ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 4. 5 W 5 3 ! ! 11. จากขอที่ผานมา อยากทราบวาแรงตึงในเสนเชือก BO มีคาเปนเทาไร 1. 8 W 5 2. 6 W 5 3. 5 ! W ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 4. 4 W 3 5 12(En 37) ลูกกลมตันหนัก 5 N วางอยู บนระนาบเอียงที่ไมมีแรงเสียดทาน 2 อน ซึ่งทํามุม ั 30 องศา และ 60 องศา กับพื้นราบ ดงแสดงในรป ขอสรปตอไปนขอใดถกตอง ั ู  ุ  ้ี  ู  (ให tan60 o = 1.732 , tan30o = 0.577) 1. N1 – N2 = 1.83 N 2. N2 – N1 = 1.83 N 3. N1 – N2 = 2.83 N ! 4. N2 – N1 = 2.83 N ! $!
  • 4.
    ตอนที่ 2 สมดุลตอการหมน  ุ สมดุลตอการหมุน คือ ภาวะที่วัตถุไมหมุน หรอหมนดวยความเรวคงท่ี ื ุ  ็ ! โมเมนต คือ แรง x ระยะหางจากจุดหมุน วัดมาตกตั้งฉากกับแรงนั้น สมดุลตอการหมุนจะเกิดเมื่อ ! ! ! ! Σโมเมนตทวนเข็มนาฬิกา! = Σโมเมนตตามเข็มนาฬิกา (10 N) x (3 m) = (10 N) x (3 m) 30 N⋅m = 30 N⋅m ตัวอยาง ตามรปเปนคานเบาอนหนงถามวา m ควรมีคา ู  ั ่ึ   กี่กิโลกรัม จึงจะทําใหคานอยูในภาวะสมดุล วธทา ิี ํ จาก ΣMทวน = ΣMตาม 80(1) = m⋅g(2) + 10(4) 80 = 20⋅m + 40 m = 2 kg !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 13. ตามรปเปนคานเบาอนหนง ถามวา x ควรมีคา ู  ั ่ึ  กี่กิโลกรัม จึงจะทําใหคานอยูในภาวะสมดุล ! 14. คานอนหนงยาว 6 เมตร หนัก 8 นิวตัน มจดหมนอยหาง ั ่ึ ี ุ ุ ู  จากปลายขางหนึ่ง 1 เมตรตามรูป ตองใชแรง F เทาใด   จึงจะทําใหคานนี้อยูในสภาพสมดุล ! %!
  • 5.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 15. นาย A และนาย B ยืนอยูปลายกระดานหกคนละดาน มวลของกระดาน 5 กิโลกรัม จดหมนอยท่ี C ถานาย A มีมวล 60 กิโลกรัม นาย B จะมีมวลกี่กิโลกรัม ุ ุ ู 1. 50 2. 49 3. 40 4. 39 16(En 41/2) รถยกคันหนึ่งมีมวล 2400 กิโลกรัม มีศูนยกลาง มวลของรถอยูที่ตําแหนงกึ่งกลางระหวางลอหลังกับลอหนา ซึ่งหางกัน 2.0 เมตร ถารถพยายามยกวัตถุที่อยูหางจากตัวรถ ไปทางดานหนา 10 เมตร มวลมากที่สุดที่รถสามารถยกได ! เปนกี่กิโลกรัม 17(En 25) คานยาว 4 เมตร หนัก 25 kg ปลายขางหนึ่ง วางอยบนทรองรบอนแรกและหางออกไป 2.5 เมตร ู ่ี ั ั  มีทรองรับอีกอันหนึง ปลายอีกขางหนึ่งยื่นออกไป ่ี ่ ! ถาคนหนัก 50 kg ขึ้นไปบนคาน ถามวาเดินจาก ปลายแรกไปไดไกลเทาไร คานจึงจะกระดก 18. จากรูปใหหา T และ W วาเปนแรงทมขนาดเทาใด   ่ี ี  19(En 42/2) แทงวัตถุขนาดไมสม่ําเสมอ 2 แทง ยาว L = 1.4 เมตร ถูกแขวนอยูในสมดุลดวยสปริงที่ปลายทั้งสองของแทงวัตถุ ดังรูป ถาแรงดึงสปริง F1 = 60 นิวตัน และ F2 = 20 นิวตัน จงหา ตําแหนงจุดศูนยกลางมวลวัดจากปลาย A ของแทงวตถในหนวยเมตร  ั ุ  20(En 42/1) ชายสองคนชวยกันหามวัตถุมวล 90 กิโลกรัม ซึ่งแขวนอยูที่จุดกึ่งกลางคานสม่ํา เสมอมวล 10 กิโลกรัม ถาชายคนที่หนึ่งแบกคานตรงตําแหนงหางจากจุดที่แขวนวัตถุ 0.5 เมตร และรับน้ําหนัก 600 นิวตัน ชายคนที่สองจะแบกคานที่ตําแหนงหางจากจุดแขวน วัตถุเทาไร 1. 0.13 m 2. 0.25 m 3. 0.50 m 4 . 0.75 m ! &!
  • 6.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 21. ตามรูป นาย A และนาย B แบกกระดานสม่ําเสมอยาว 10 เมตร มีมวล 20 กิโลกรัม ในแนวระดับเด็กคนหนึง่ ยืนบนกระดานที่จุด C มีมวล 5 กิโลกรัม นาย A และ ! นาย B จะตองออกแรงคนละกีนวตัน ่ ิ 1. 155 , 135 นิวตัน 2. 115 , 85 นิวตัน 3. 135 , 155 นิวตัน 4. 85 , 115 นิวตัน 22(En 43/1) ชายคนหนึ่งถือแผนไมขนาดสม่ําเสมอยาว 2 เมตร น้าหนัก 100 นิวตัน ใหสมดุลตามแนวระดับ โดยมือขางหนึง ํ ่ ยกแผนไมขึ้นที่ตําแหนง 40 เซนตเิ มตร จากปลายใกลตัว และ มืออีกขางหนึ่งกดแผนไมลงที่ปลายเดียวกันนั้นดังรูป จงคํานวณ หาแรงกด และแรงยกจากมือทั้งสองตามลําดับที่ทําใหแผนไมอยูนิ่งได !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 3 แรงคูควบ การไดเปรียบเชิงกล และ ประสทธภาพเชงกล ิ ิ ิ แรงคควบ คือ แรง 2 แรง ซึ่งมีลักษณะ ดงตอไปน้ี ู ั  1) มีคาเทากัน 2) มีทิศตรงกันขาม 3) อยูในแนวที่ขนานกัน ! โมเมนตของแรงคูควบ = ขนาดของแรงหนงแรงใด x ระยะหางของแรงทั้งสอง  ่ึ = (10 N) x (8 m) = 80 N⋅m !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 23(มช 28) แรง 2 แรง ขนานกนแตมทศตรงกนขามขนาด 50 นิวตัน เทากัน แนวแรงทงสอง ั  ี ิ ั  ้ั หางกน 10 เซนตเิ มตร โมเมนตของแรงคูนรอบจุดใด ๆ ทอยระหวางแนวแรงทงคจะเปนเทาใด  ั  ้ี ่ี ู  ้ั ู   ก. 25 นิวตันเมตร ข. 500 นิวตันเมตร ค. 5 นิวตันเมตร ง. หาไมไดเพราะไมกําหนดจุดหมุน 24. ชายคนหนึ่งขับรถเลี้ยวซาย เกดโมเมนตของแรงคควบทพวงมาลย 200 นิวตัน – เมตร ิ  ู ่ี ั ถาพวงมาลัยมีเสนผาศูนยกลาง 0.4 เมตร จงหาแรงที่มือแตละขางดึงพวงมาลัย ! '!
  • 7.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล การไดเปรยบเชงกล คือ จานวนเทาตวทไดเ ปรยบ ี ิ ํ  ั ่ี ี M.A. = W F ! ! เมือ M.A คือ การไดเปรียบเชิงกล ่ ! W คือ น้ําหนักที่ยกได ไดเ ปรยบ 5 เทาตว = การไดเปรียบเชิงกล ี  ั F คือ แรงที่ใชยก R คือ ระยะหางจากจุดหมุนถึงแรงที่ใช r คือ ระยะหางจากจุดหมุนถึงแรงที่ได ประสิทธิภาพเชิงกล คือ เปอรเ ซนตทบอกคณภาพเครองมอ ็  ่ี ุ ่ื ื Eff = W/F x 100% R/r เมือ W คือ น้ําหนักที่ยกไดจริง (ไมใชตามทฤษฏ) ่ ี ตัวอยางเชน สมมุติ ตามทฤษฏี น้ําหนักยกไดเปน 100 นิวตัน แตเมือยกจริง ยกได 70 นิวตัน ่ เรยกไดวา ประสิทธภาพเชิงกล = 70% ี  !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 25(มช41) โดยการใชลอและเพลาดงรปเราสามารถยกวตถมวล 40 กิโลกรัม  ั ู ั ุ โดยใชแรง 50 นวตนกระทาทขอบของลอรศมของลอ และเพลามีคาเทากับ !  ิ ั ํ ่ี  ั ี  96 และ 6 เซนตเิ มตร ตามลําดับ จงหาประสิทธิภาพของเครื่องกลนี! ้ 1. 40% 2. 50% 3. 78% 4. 80% 26. กวานตัวหนึ่งมีแขนหมุนยาว 60 เซนตเิ มตร และ รัศมีกวาน 7.5 เซนตเิ มตร ถาไมมีแรงเสียด ทานไดเ ปรยบเชงกลจะเปนเทาใด ถาออกแรง 50 นิวตัน ยกน้ําหนักไดจริง 150 นิวตัน ี ิ   การไดเปรียบเชิงกลครั้งหลังนี้เปนเทาใด และประสิทธิภาพเชิงกลเปนเทาใด 27. กรรไกรตดลวดมระยะระหวางลวดและจดหมนเปน ั ี  ุ ุ  2 เซนตเิ มตร ระยะระหวางจุดหมุนและมือเปน 10 เซนตเิ มตร ออกแรง F 50 N บีบขากรรไกรดังรูป ก. แรงทกระทาตอลวดเปนเทาใด ่ี ํ    ข. การไดเปรียบเชิงกลเปนเทาใด ! ! (!
  • 8.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล ตอนที่ 4 แรงเสยดทาน (1) ี ! ! แรงเสียดทาน คือ แรงที่เกิดจากการเสียดสีระหวางผิวสัมผัสคูหนึ่ง ๆ ใด ๆ มีทิศดานการ! ! ! ! ! ! ! เคลอนทของวตถุ! ่ื ่ี ั ! ประเภทของแรงเสยดทาน! ี ! ! ! ประเภทที่ 1 !แรงเสียดทานสถิตย (fs) คือ แรงเสยดทานทมตอนวตถอยนง ๆ ี ่ี ี ั ุ ู ่ิ สมบัติ 1.1 มีคาไมคงที่ 1.2 ต่ําสุด = 0 และ fs (สูงสุด) = µsN เมือ µs คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตย ่ N คือ แรงดนพน ั ้ื ประเภทที่ 2 !แรงเสียดทานจลน (fk) คือ แรงเสียดทานที่มีตอนวัตถุกําลังเคลื่อนที่ สมบัติ 2.1 fk < fs (สูงสุด) 2.2 fk = µkN เมือ µk คือ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน ่ N คือ แรงดนพน ั ้ื !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 28(มช 26) เมอดนกลองใบหนง กลองไมเคลื่อนที่เลยเพราะ ่ื ั  ่ึ ก. กลองมีน้ําหนักมาก ข. โตะมีแรงเสียดทานมาก ค. กลองมแรงปฏกรยาโตตอบเทากบแรงดน  ี ิิิ   ั ั ง. ถูกทุกขอ 29(มช 24) ถา N เปนแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทําตอวัตถุ และ µs เปนสัมประสิทธิ์ของความเสียด ทานสถิตระหวางผิววัตถุและพื้นแรงเสียดทานสถิต ในขณะที่วัตถยังไมเคลื่อนที่จะมีคา ก. 0 ข. µsN ค. ระหวาง 0 และ µsN  ง. มากกวา µsN ! )!
  • 9.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล หลักในการคํานวณเกียวกับแรงเสียดทาน ่ ขนท่ี 1 ใหหาแรงเสียดทานใหไดกอน ้ั โดย fs = µsN ใหหาแรงเสียดทานสถิตย (ตอนวตถอยนง ๆ ) ั ุ ู ่ิ และ fk = µkN ใหหาแรงเสียดทานจลน (ตอนวัตถุกําลังเคลื่อนที) ่ ขนท่ี 2 กรณี 1 หาก a ้ั = 0 (วตถอยนง ๆ , ความเรวคงท่ี , เริมจะเคลือนที) ั ุ ู ่ิ ็ ่ ่ ่ ใหใช Fซาย = Fขวา หรือ Fขึ้น = Fลง กรณี 2 หาก a ≠ 0 ใหใช Fลัพธ = m⋅a !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" 30. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม อยูบนพื้นที่มี ส.ป.ส ความเสียดทาน 0.2 ก. จงหาแรงนอยทสดทจะทาใหวตถเุ รมเคลอนท่ี  ่ี ุ ่ี ํ  ั ่ิ ่ื ข. แรงทจะทาใหวตถเุ คลอนทดวยความเรง 2 เมตร/วินาที2 ่ี ํ  ั ่ื ่ี   31. F เปนแรงซึ่งใชในการดึงใหวัตถุมวล 100 กิโลกรัม จนเกดความเรง 2 เมตร/วินาที2 ิ  อยากทราบวา F มีคากี่นิวตัน (ใหใช g = 9.8 m/s2) 1. 0 2. 98 3. 298 4. 200 32(มช 37) แทงไม 2 อน A และ B มนาหนก 2 กิโลกรัม และ 4 กิโลกรัม ผกตดกนดวย ั ี ํ้ ั ู ิ ั  เชือกเบาถูกลากดวยแรง F ไปบนพื้นไมที่อยูในแนวระดับซึ่งมีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน สถิตเปน 0.7 และ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนเปน 0.4 จงหาขนาดของแรง F ที่จะทํา ใหแทงไมทั้งสอง เคลื่อนที่ไปบนพื้นดวยความเร็วคงที่ 1. 24 นิวตัน 2. 42 นิวตัน 3. 2.4 นิวตัน 4. 4.2 นิวตัน ! *!
  • 10.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 33. มวล 10 และ 15 กิโลกรัม วางบนพนฝดตอกน ้ื   ั ดวยเชอกเบา ออกแรง 300 นิวตัน ดงในแนวราบ  ื ึ ทําใหระบบมีความเรงคงที่ ถาสัมประสิทธิ์ของ ความเสียดทานจลนมีคา 0.5 ทุกผิวสัมผัส จงคํานวณความเรงของระบบ 1. 7 เมตร/วินาที2 2. 5 เมตร/วินาที2 3. 3 เมตร/วินาที2 4. 1 เมตร/วินาที2 34. จากขอผานมา แรงตึงในเสนเชือก 1. 100 นิวตัน 2. 120 นิวตัน 3. 140 นิวตัน 4. 160 นิวตัน !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 5 แรงเสยดทาน (2)! ี 35. มวล A กิโลกรัม มวล B 10 กิโลกรัม โยงเขาดวยกนดวยเชอกเสนหนงคลองผานรอกท่ี   ั  ื  ่ึ   ! ไมมีความฝด ดงในรป ถาคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางมวลกับพื้นเทากับ 0.4! ั ู ! ทั้งสองกอน จงหาคาแรง F ทพอดี ดึงมวลทั้งระบบขึ้นไปดวยความเร็วคงที่  ่ี (g = 10 m/s2 , sin30o = 0.500 , cos30o = 0.866) ก. 17 นิวตัน ข. 25 นิวตัน ค. 40 นิวตัน ง. 82 นิวตัน 36. วัตถุ 15 2 กิโลกรัม วางบนระนาบเอียงฝดทํามุม 45o กับแนวราบออกแรง F ดึงวัตถุ ขนานกับระนาบเอียง ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานสถิตมีคา 0.5 จงหาแรง F ทพอดี ่ี ทําใหวัตถุขยับขึ้น 1. 75 นิวตัน 2. 150 นิวตัน 3. 175 นิวตัน 4. 225 นิวตัน 37. จากขอที่ผานมา จงคํานวณแรง F ที่พอดีทําใหวัตถุขยับลง 1. 75 นิวตัน 2. 225 นิวตัน 3. 350 นิวตัน 4. 450 นิวตัน ! "+!
  • 11.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 38. จากขอที่ผานมา ถาสัมประสิทธิ์ของความเสียดทานจลน เทากับ 1 จงคํานวณแรง F 3 ที่ทําใหวัตถุเคลื่อนที่ขึ้น ดวยความเรง 5 2 เมตร/วินาที2 1. 75 นิวตัน 2. 225 นิวตัน 3. 350 นิวตัน 4. 450 นิวตัน 39. วัตถุมวล 50 กิโลกรัม ผูกติดกับเชือก ถาออกแรงดึงเพือให ่ วัตถุ 50 kg ไถลไปตามพื้นราบ โดยทศทางของเสนเชอก ิ  ื ทํามุม 30o ส.ป.ส แรงเสียดทานระหวางพื้นกับวัตถุมีคา 0.3 ตองออกแรงดึงเชือกเทาไร วัตถุจงจะเริมเคลือน ึ ่ ่ 40(En 35) นาย ก. สามารถกระทําแรงตอเชือกที่ผูกติดกับกระดานเลื่อนไดสูงสุด 500 N เชือกทํามุม 30o กบแนวระดบ ถาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลนระหวางพื้นกับกระดาน ั ั เลอนเปน 0.25 จงหามวลมากที่สุดของ กระดานเลอนทนาย ก. สามารถลากไปดวย ่ื  ่ื ่ี อัตราเร็วคงที่ 1. 147 kg 2. 173 kg 3. 198 kg 4. 210 kg 41. มวล 20 2 กิโลกรัม วางแนบกําแพงฝดแนวดิ่ง สัมประสิทธิ์ของความเสียดทานเทากับ 0.2 จงคํานวณแรง F ที่นอยที่สุดที่ทําใหมวลยังคงติดกําแพงอยูไดนิ่ง ๆ 1. 300 นิวตัน 2. 333.3 นิวตัน 3. 400 นิวตัน 4. 500 นิวตัน 42(En 44/1) ออกแรงกดกอนมวล 4 กิโลกรัม ใหติดกับฝาผนัง ดวยแรงซึ่งทํามุม 45o กับแนว ระดับสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหวางฝาผนัง กับกอนมวลเทากับ 0.25 จงหาขนาด ของแรงที่ทําใหมวลเริ่มไถลขึ้นได 1. 45.7 N 2. 58.8 N 3. 75.4 N 4. 91.4 N 43(มช 30) จากรูปรถกําลังเคลื่อนที่ดวยความเรง a มีวัตถุมวล m ตดอยขางหนารถ ิ ู   ถาสัมประสิทธิ์ ของความเสียดทานระหวางรถถับวัตถุ m เทากับ µ รถจะตองมความเรง a  ี  เทากับขอใด วัตถุ m จึงจะติดอยูหนารถได  ! ""!
  • 12.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 1. g / µ 2. µ / g 3. mµ / g 4. 2g / µ 5. mg / µ 44. ตามรูปมวล m แตะทหนารถเฉย ๆ อยากทราบวารถจะตอง ่ี    แลนดวยความเรงอยางนอยที่สุดเทาไร มวล m จึงจะไมไถล ตกจากรถ (กําหนด คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต ระหวางรถกับมวลเทากับ 1 ) 3 1. 10 เมตร/(วินาที)2 2. 20 เมตร/(วินาที)2 3. 30 เมตร/(วินาที)2 4. 40 เมตร/(วินาที)2 !!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"" ตอนที่ 6 โจทยประยุกตเกี่ยวกับสมดุล! 45(En 44/1) ออกแรง F = 160 นิวตัน ผลักตูเย็น 40 กิโลกรัม บนพื้นฝดที่ความสูง 90 เซนตเิ มตร จากพื้นโดยตูเย็นไมลม จงหาความกวางนอยที่สุดของฐานตูเย็น (x) ในหนวย เซนตเิ มตร กําหนดใหความสูงของตูเย็นคือ 120 เซนตเิ มตร ! และจุดศูนยกลางมวลอยูสูงจากพื้น 40 เซนตเิ มตร ดังรูป 46(En 43/2) กลองวัตถุรูปสี่เหลี่ยมมีมวลสม่ําเสมอฐานกวาง 0.2 เมตร สูง 0.5 เมตร มนาหนก ี ํ้ ั 200 นิวตัน วางอยูบนพื้นที่ฝดมาก ถาออกแรง P กระทําตอวัตถุในแนวทํามุม 37o กับแนว ระดบ ดังรูป จะตองออกแรงเทาใดจงจะทาใหวตถลมพอดี ั   ึ ํ ั ุ 1. 25 N 2. 50 N 3. 75 N 4. 100 N 47. บันไดสม่ําเสมอยาว 10 เมตร หนัก 400 นิวตัน ปลายบน พิงกําแพงเกลี้ยงตรงจุดซึ่งอยูสูง จากพื้น 8 เมตร โดยบันไดยันกับพื้นขรุขระหางจากกําแพง 6 เมตร ก. จงหาแรงที่ยันปลายบันไดวาไมใหไถลลงมา ข . ถามีวัตถุหนัก 100 นิวตัน วางอยูปลายบันไดดานลางหางขึ้นมา 1 ของความยาวของบันได จงหาแรงเสยดทานทพนราบ ี ่ี ้ื 4 ! ! "#!
  • 13.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 48(En 41/2) ชายคนหนึ่งหนัก 500 นิวตัน กําลังขึ้นบันไดสม่ําเสมอยาว 0.5 เมตร และหนัก 100 นิวตัน ถาบันไดพาดอยูกับผนังลื่นโดยปลายบันไดบนพื้นอยูหางจากผนัง 3.0 เมตร และสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวางพื้นกับบันไดเปน 0.5 ชายคนนี้จะขึ้นบันไดไปได ระยะกี่เมตรกอนที่บันไดไถล 49(En 42/1) บันไดขนาดสม่ําเสมอ มนาหนก W วางพาดกําแพงเกลี้ยงซึ่งไมคิดแรงเสียดทาน ี ํ้ ั ถาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตระหวางพื้นลางกับบันไดเทากับ µ จงหามุม θ นอยที่สุด ที่ทําใหบันไดวางอยูนิ่งได 1. tan–1 (1/µ) 2. tan–1(µ) 3. tan–1 (1/2µ) 4. tan–1(2µ) 50(En 34) ทรงกระบอกตนมวล 40 กิโลกรัม เสนผานศูนยกลางยาว ั 1.00 เมตร วางอยูบนพื้นและมีแรง F ขนาด 500 นิวตัน พยายาม หมุนทรงกระบอกดังรูป ถา ส.ป.ส. แรงเสียดทานสถิตยระหวาง กําแพงและทรงกระบอกเปน 0.2 สวนพื้นไมมีความฝด จงหาคา h  ! ที่นอยที่สุด ในหนวยเซนตเิ มตรททรงกระบอกพรอมทจะหมนได  ่ี  ่ี ุ 51(มช 37) AB เปนทอนไมขนาดสม่ําเสมอยาว 4 เมตร หนัก 4 กิโลกรัม ปลาย A ถูกยึดไว กับผนังอาคารดานบานพับปลาย B ผูกดวยเสนลวดโลหะ BC ยาว 5 เมตร ทําให AB อยูใน แนวระดับ และที่ปลาย B นมวตถหนก 28 กิโลกรัม แขวนไวดงรป จงหาแรงตงในลวด BC ้ี ี ั ุ ั ั ู ึ กําหนดให g มีคา 10 เมตรตอวนาท2  ิ ี 1. 466.7 นิวตัน 2. 46.7 นิวตัน 3. 500 นิวตัน 4. 50 นิวตัน ! 52(มช 43) เสนลวดดึงแผนปายซึ่งแขวนไวดังรูป ถาแผนปายมี ขนาดสม่ําเสมอ มีศูนยถวงอยูที่จุดตัดกัน ของเสนทะแยงมุม คาน AB ถูกตรึงไวที่จุด A ดวยบานพับที่ติดกําแพงผิวหยาบ มีแรงที่บานพับกระทํากับคานในแนวระดับ 250 นิวตัน ถาไมคิดน้ําหนักของคาน แผนปายจะตองมีมวลขนาดกี่กิโลกรัม จึงจะทําใหคานสมดุลไดตามแนวระดับ ! "$!
  • 14.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 53. ตามรูปทรงกลมทั้งสองมวล 10 กิโลกรัม เทากัน ถาผิวทรงกลม เกลี้ยงแรงปฏิกิริยาที่ทรงกลมทั้งสองกระทํากันเปนเทาไร 1. 100 3 นิวตัน 2. 100/ 3 นิวตัน 3. 200 3 นิวตัน 4. 200/ 3 นิวตัน 54(En 36) จากรูปเปนขอมูลจากการทดลองเรื่องการหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน โดยแกน นอนเปนน้าหนักถุงทรายแกนตังเปนแรง F ที่ดึงทําใหแผนไมเคลื่อนที่ดวยความเร็วคงที่ ํ ้ คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนของการทดลองนี้มีคาเทาไร 1. 0.30 2. 0.37 3. 0.40 4. 0.50 55(มช 32) แทงไม W1 หนัก 4 N W2 หนัก 8 N วางซอนกัน ดังรูป ทุกผิวสัมผัสมี สัมประสิทธิ์แหงความเสียดทานเทากับ 0.25 จงหาแรง P ที่พอดีทําให W2 เคลือนทีดวย ่ ่ ความเรวคงท่ี ็ ก. 8 N ข. 7 N ค. 5 N ง. 4 N 56(มช 45) จากรูปจงหาสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิตนอยที่สุด ที่ทําใหกลองไมหนัก 2W ไมใหลื่นตกลงมาจากกําแพงผิวหยาบ (สมมตรอกเบา) ิ 1. 1.0 2. 0.5 3. 0.25 4. 0.125 ! "%!
  • 15.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล แบบฝ ก หั ด บทที่ 8 สมดุ ล กล ! ! 1(En 34) ลิ่มอยูบนพื้นราบที่ไมมีแรงเสียดทาน m1 และ m2 ผกไวดงรป m1 , m2 และ มุม θ ตองสัมพันธกันอยางไร ู ั ู จึงจะทําใหลิ่มไมเลื่อน (ไมคิดแรงเสียดทาน) 1. m1 = m2 cosθ 2. m2 = m1 cosθ 3. m1 = m2 sinθ 4. m2 = m1 sinθ ! 2(มช 36) แรงสองแรงมีคา 3 หนวย และ 5 หนวย กระทํากับวัตถุ  ในระนาบ ดังรูป ถาตองการใหวัตถุสมดุล จะตองใสแรงที่สาม ขนาด 4 หนวยในทิศใด กําหนด sin53o = 0.8 , cos53o = 0.6 ก. ทิศ A ข. ทิศ B ค. ทิศ C ง. ทิศ D 3(En 27) วัตถุกอนหนึง แขวนไวดวยเชอกเบา 3 เสน ดังรูป  ่  ื ถาเชือกแตละเสนรับขนาด แรงดงไดไมเ กน 20 นิวตัน ึ  ิ จงหาวาจะแขวนน้ําหนักไดมากที่สุดกี่นิวตัน 4(มช 34) วัตถุมวล 0.6 กิโลกรัม ผูกเชือกแขวนกับเพดาน ดังรูป จงหาความตึงในเชือกที่ติดกับเพดาน ก. 23 นิวตัน ข. 3 นิวตัน ค. 2 3 นิวตัน ง. 3 2 นิวตัน ! 5(En 37) มวล m แขวนไวดงรป และถูกดึงตรึงไวดวย แรง F ใน ั ู แนวระดับ เมือ θ เทากับ 60 องศา ค วามตงของเสนเชอกจะเปน ่ ึ  ื  1. 1 mg 2 2. 23 mg 3. 3 mg 4. 2 mg 6(En 37) โจทยขอทผานมาความเรงของมวล m ทันที หลังจากตัดแรง F ออกจะเปนเทาใด   ่ี   1. 0.50 g 2. 0.71 g 3. 0.87 g 4. 1.00 g ! "&!
  • 16.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 7(มช 32) แขวนมวล 400 kg ดังรูป จงหาอตราสวน T1 : T2 ั  ก. 1 : 1 ข. 1 : 2 ค. 2 : 1 ง. 1 : 2 จ. 2 : 1 8(มช 37) ตรึงไมสองแทงยาวแทงละ 3 ฟุต และ 4 ฟุต ตามลําดับ ที่ปลายบนดังแสดงในรูปแขวนวัตถุ หนัก ! 200 ปอนด จากจุดตรึงแรงที่ไม 3 ฟต กระทําตาม! ุ แนวความยาวคือ 1. 120 ปอนด 2. 160 ปอนด 3. 240 ปอนด 4. 320 ปอนด 9(มช 41) น้าหนัก W แขวนไวดวย เชอกเบา 2 เสน ซึ่งเอียงทํามุม ํ  ื 30o และ 60o กบแนวดง เมื่อวัตถุอยูในสภาวะสมดุล โดยที่ T1 ั ่ิ และ T2 เปนแรงดึงในเสนเชือกทังสองดังรูป เมือเขียนเสนตรง ้ ่ แทนขนาดและทิศทางของแรงทั้งสามรูปในขอใดถูก 1. 2. 3. 4. 10(มช 44) แผนไมสม่ําเสมอแผนหนึ่งยาว 4.0 เมตร มีมวล 60 กิโลกรัม วางพาดอยบนหมอน ู หนนทจด C และปลาย A ตั้งอยูบนคมมีด ชายคนหนึ่งหนัก 600 นิวตัน เดนบนแผนไม ุ ่ี ุ ิ  จาก A ไปยัง B ดังรูป จงหาวาเขาจะเดินไปไดไกลจาก A เปน ระยะทางมากที่สุดกี่เมตร  กระดานจึงจะยังคงสภาพสมดุลครั้งสุดทายอยูได 1. 2.0 2. 2.5 3. 3.0 4. 3.5 11(มช 25) แทงแขงเกรงหนงหมนไดรอบจดซงมไดอยตรงจดศนยกลางของแทง แทงแขงเกรงน้ี  ็ ็ ่ึ ุ  ุ ่ึ ิ  ู ุ ู    ็ ็ สมดุลไดโดยแขวนจานสองจานซึ่งน้ําหนักไมเทากันไวที่ปลายแตละขางของแทง เมือวาง ่ ! "'!
  • 17.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล มวล m ซึ่งไมทราบคาในจานดานซาย พบวาตองวางมวล m1 ลงในจานดานขวาเพื่อใหเกิด สภาพสมดุล และในทํานองเดียวกัน เมื่อยายมวล m มาวางในจานขางขวา (เอามวล m1 ออก แลว) พบวาตองวางมวล m2 ลงในจานดานซาย เพื่อใหเกิดสภาพสมดุลจากขอมูลเบื้องตน คาของมวล m คือ (m1+ m 2 ) 1 ก. m = 2 ข. m = (2m1 + m 2 ) 2 1 ค. m = (m1m 2 ) 2 ง. m = (m1 + m 2 ) −1 (m1m 2 ) 12(มช 36) W1 และ W2 แขวนอยูที่ปลายไมที่เบามาก รปตว L (มุมฉาก) ดังรูป ถาติดบานพับไวที่จุด A ู ั จงหาคามุม θ ซึ่งทําใหระบบสมดุล! ! 1. tan–1 (2W2/W1) 2. tan–1 (W2/W1) 3. tan–1 (2W1/W2) 4. tan–1 (W1/2W2) 13. คาน AB ยาวสม่ําเสมอ แขวนไวดวยเชือกเบาสองเสน เชือกเสนหนึ่งผูกหางจากปลายคาน A เปนระยะ 2 เมตร อีกเสนหนึ่งผูกหางจากปลาย B เปนระยะ 1 เมตร ถาคานยาวทั้งหมด 10 เมตร จะตองนานาหนกขนาด 5 เทาของคาน แขวนตรงตาแหนงหางจากปลาย A เปน  ํ ํ้ ั ํ    ระยะเทาไร คานจึงจะสมดุลไดในแนวราบ และแรงดึงในเสนเชือกทั้งสองเทากันพอดี 1. 5 เมตร 2. 5.6 เมตร 3. 6.5 เมตร 4. 7.6 เมตร 14(En 32) แทงเหล็กหนัก 120 N มี W1 และ W2 แขวนท่ี ปลายพยุงไวดวยเชือก A และ B ดังรูป เชือกแตละเสน ทนแรงดึงไวเพียง 500 N ถา W2 จะตองหนักเปน 2 เทา ของ W1 จงหาคามากที่สุดของ W1 ที่จะแขวนอยูไดโดยที่เชือกไมขาด 15(มช 35) คานสมาเสมอหนก W ผูกดวยเชือกเบา นาไปแขวน ํ่ ั ํ ไวปลายอกขางหนง ของคานวางอยูบนตาชั่ง สปริงดังรูป  ี  ่ึ ตาชั่งจะอานคาไดเทาไร ก. (1/2) W ข. (3/5) W ค. (3/4) W ง. (4/5) W ! "(!
  • 18.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 16(En 42/2) ตามรูป นกขจกรยานถบจกรยานทาใหจานหมนหนงรอบในเวลา 2 วินาที ถาจาน ั ่ี ั ี ั ํ  ุ ่ึ A จาน B และลอหลัง C มรศมี 10 cm , 2.5 cm และ 35 cm ตามลําดับ จักรยานจะวิ่ง ีั ดวยอัตราเร็วเทาใด 1. 1.1 m/s 2. 3.1 m/s 3. 4.4 m/s 4. 6.3 m/s 17(En 33) มวลขนาดเทากน 3 กอนผกกนดงรป สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานระหวางพื้นและ  ั  ู ั ั ู มวลเปน 1 มวลทั้งสามเคลื่อนที่ดวยความเรงเทาไร 4 1. g 6 2. g 4 g 3. 3 4. g 2 18(มช 43) วัตถุ 3 กอนมมวลเทากนกอนละ 3 กโลกรม ถานามา  ี  ั  ิ ั  ํ ผูกติดกันดวยเชือกเบาและพาดผานรอกเบาที่หมุนไดคลอง โดยที่ มวลที่ 2 วางอยูบนพื้นขรุขระดังรูป เมื่อปลอยใหเคลื่อนที่วัตถุ ทั้งสามมีความเรง 2 เมตร/(วินาที)2 ถาเอาวัตถุกอนที่ 1 ออก จงหาวาความเรงของระบบ จะมีคากี่เมตร/(วินาที)2 1. 4 2. 6 3. 8 4. 12 19. ตามรูปวัตถุมวล 30 2 กโลกรม วางบนระนาบเอียงฝดทํามุม 45o กับแนวราบ ออกแรงดึง ิ ั วัตถขนานกบระนาบเอยง F1 และ F2 เปนแรงที่ดึงวัตถุแลวทําใหวัตถุพอดีขยับขึ้น และ ุ ั ี พอดีขยับลงตามลําดับ ถาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตเทากับ 1 ขอใดถูกตอง 2 1. F1 = F2 2. F1 < F2 3. F2 = 3F1 4. F1 – F2 = 300 ! 20(En 41/2) จากรูปมวล m1 และ m2 ผูกกันดวยเชือกผานรอกคลื่นที่ยอดพื้นเอียงที่มีความฝด m1 มีคา 1.0 กิโลกรัม และ m2 มีคา 0.4 กิโลกรัม ถามวลทั้งสองกําลังเคลื่อนที่ลงดวย ความเรวคงท่ี จงคํานวณคาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางพื้นเอียงกับมวล m1 ็ ให sin 37o = 0.6 และ cos 37o = 0.8 ! ")!
  • 19.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 1. 0.20 2. 0.25 3. 0.40 4. 0.50 21(En 41/1) มวล m วางบนพื้นเอียงที่ทํามุม 30o กบพนราบถกโยงกบมวล 10 กโลกรม ั ้ื ู ั ิ ั ดวยเชือกไรน้ําหนักซึ่งพาดอยูบนรอก ดังรูป ถามวล m กําลังเคลื่อนที่ขึ้นดวยความเรง 2.0 เมตรตอ(วินาที)2 และ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางมวล m กับ พนเอยงคอ 0.5 มวล m จะใกลเคียงกับคาใด ้ื ี ื 1. 7 kg 2. 9 kg 3. 10 kg 4. 11 kg 22. วัตถุหนัก mg เลื่อนลงจากพื้นเอียงดวยความเร็วสม่ําเสมอ พื้นเอียงทํามุมกับพื้น 30o จงหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนระหวางวัตถุกับพื้น 23(En 38) กลองใสมวล 2 kg ถูกดึงจากหยุดนิ่งดวยแรงคงที่ขนาด 22 นวตน ในทศ 60 องศา ิ ั ิ กบแนวราบใหเ คลอนทไปตามพนราบจนมความเรว 2 เมตรตอวินาที ในเวลา 0.8 วินาที ั ่ื ่ี ้ื ี ็ ถาคิดวาแรงเสียดทานคงที่ แรงเสียดทานนี้จะมีขนาดกี่นิวตัน 1. 5 N 2. 6 N 3. 11 N 4. 14 N 24. ออกแรงดึงกลองในทิศทํามุม θ กับแนวราบทําใหกลองเคลื่อนที่ไปดวยความเร็วคงที่บนพื้น ฝด ถาพบวาแรงปฏิกิริยาที่พื้นกระทํากับกลองมีคาเปน 1 เทาของนาหนกของกลอง  3  ํ้ ั  จงคํานวณ θ (กําหนด คาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจลนเทากับ 0.4) 1. tan–1 3 2. tan–1 4 3. tan–1 5 4. tan–1 6 ! 25. แขวนไมแทงตรงไวบนหลังคารถที่กําลังเคลื่อนที่ไปดวยความเรงคงที่ ปรากฏวาแทงไมเอียง ทํามุม θ กบแนวดงตลอดเวลาทเ่ี คลอนท่ี ถามวารถมีความเรงเทาไร เมือ g เปนอตราเรง ั ่ิ ่ื ่  ั  โนมถวง 1. g cot θ 2. g tan θ 3. g sin θ 4. g cos θ ! "*!
  • 20.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 26(มช 30) จากรูปมวล 10 กโลกรม วางอยูบนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ ของความเสยดทานเทากบ 0.4 ิ ั ี  ั ผูกเชือกติดกับมวล m และมีเชือกโยงไปกับผนังดังรูป โดยเชอกทามม 30o กบผนง มวล m ื ํ ุ ั ั มากที่สุดที่ระบบนี้ยังสมดุลอยูได มีคาเทาใด 1. 80 3 กิโลกรัม 2. 80 กิโลกรัม 3. 40 3 กโลกรม ิ ั 4. 4 3 กโลกรม ิ ั แทรก 1 (En 44/2) ทอรปทรงกระบอกมนาหนก W วางอยูบนพื้น และมีเชือกเบายึดไวอยาง  ู ี ํ้ ั สมมาตรดังรูป เชอกมแรงดง T นิวตัน และสัมผัสกับสวนโคงของทอเปนมุม 2α แรงท่ี ื ี ึ ทรงกระบอกกดพื้นเปนเทาใด ! 1. W + 2T 2. W + 2T cosα 3. W + T sin 2α 4. W + 2T sinα 27(มช 33) ตาชั่งสปริง X และ Y ชนิดเดียวกัน และเหมอนกน ื ั ทุกประการแตละอันมีมวล 0.2 กโลกรม วางอยูบนพื้นเอียง ิ ั ซึ่งเอียงทํามุม 30o กับแนวระดับตาสปริง Y ผูกติดกับวัตถุ หนก 10 นวตน ดวยเสนเชือกเบาคลองผานรอกคลอง ั ิ ั ดังรูป อยากทราบวาตาชั่งสปริง X และ Y จะชี้บอกคากี่นิวตัน 1. 12 และ 10 2. 10 และ 12 ! 3. 11 และ 10 4. 11 และ 11 28(มช 44) ลูกเหล็กกลมมวล 0.3 กิโลกรัม ผูกติดปลาย เชอกเบา A และ B แขวนตดกบกลองดงรป ื ิ ั  ั ู จงหาวากลองจะตองเคลอนทดวยอตราเรงกเ่ี มตรตอวนาที    ่ื ่ี  ั   ิ จึงจะพอดีทาใหขนาดของแรงตึงในเชือก A เปน 2 เทา ํ   ของแรงตึงในเสนเชือก B (ไมคิดแรงเสียดทานระหวางพื้นกับลอของกลอง) 1. 3g 2. 3 3 g 3. 3g 3 4. g 3 3 3 ! #+!
  • 21.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 29. วัตถุกอนหนึงหนัก 2.0x103 นิวตัน วางอยูบนพื้นราบซึ่งมีคา  ่ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต ระหวางผิวสัมผัส 0.4! ก. จงหาแรง F ซึ่งกระทบกับวัตถุในแนวราบมีคาเทาไร จงพอททาใหวตถเุ รมเคลอนท่ี ึ ่ี ํ  ั ่ิ ่ื ข. ใหแรง F ในขอ ก. กระทํากับวัตถุระยะต่ําสุดที่ F กระทําจะมีคาเทาไรจึงจะทําให วัตถุลมพอดี 30(มช 41) AB หนัก 100 นิวตัน วางพาดกับกําแพงผิวเกลี้ยง โดยปลาย A อยูบนพื้นหยาบซึ่ง มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเทากับ 0.25 สวนปลาย B แตะผิวกําแพงเกลี้ยง ถาบันไดนี้ ยาว 2 5 เมตร และกําลังจะเลื่อนไถลลงมา อยากทราบวาปลาย B อยูสูงจากพื้นหยาบกี่เมตร 31(มช 33) บันไดสม่ําเสมอ AB ยาว 2L และมีมวล m ปลาย A วางพิงกําแพงเกลี้ยงและ ปลาย B วางมุม θ กับพื้นซึ่งมี ส.ป.ส. ความเสียดทานเทากับ µ จงหาคามุม θ ที่ทําให บันไดอยูในสภาพสมดุล ก. θ = cot–1(µ) 1 ข. θ = cot–1( µ ) ค. θ = cot–1( 21 ) µ ง. θ = cot–1 (2µ) 32. วัตถุทรงกลมรัศมี a หนัก W มีแรง P กระทําดังรูป ถาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหวาง ผิววัตถุกับพื้นขณะที่วัตถุกําลังเคลื่อนที่เทากับ µ จะออกแรง P ที่ระยะสูง h เทาไร จึงจะ พอดีทําใหทรงกลมเลื่อนไถล โดยไมเกิดการหมุน ก. 2a [1 − ì w ] p ข. 2a [ , w − 1] p ค. 2a [1 − ,w ] p ง. 2a [,w − 1 ] p 33(มช 39) คานเบาอันหนึ่งวางตัวอยูในแนวราบปลายขางหนึ่งยันติดกําแพง ปลายอีกขางหนึ่ง ผูกกับเชือกซึ่งโยงไปผูกกับกําแพงดานบน ดงแสดงในรป นําตุมน้าหนัก W มาวางบนคาน ั ู  ํ ทจด ซึ่งหางจากําแพงเปนระยะ x2 คานก็ยังอยูในสภาพสมดุล ถาเลอนตมนาหนกออก ่ี ุ  ่ื ุ ํ้ ั หางจากกําแพงไปเปนระยะ x คานยงสมดุลเชนเดิม ผลทเ่ี ปลยนแปลงภายในระบบจะเปน ั  ่ี  อยางไร (กําหนดให f เปนแรงเสียดทานระหวางกําแพงกับคาน) ! #"!
  • 22.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล 1. f ลดลง T เพิ่มขึ้น 2. f ลดลง T ลดลง 3. f เพิ่มขึ้น T เพิ่มขึ้น 4. f คงที่ T เพิ่มขึ้น 34(En 43/2) แทงปริซึมน้ําหนัก 5 นิวตัน มีหนาตัดเปนสามเหลี่ยมดานเทายาวดานละ L วาง บนพื้นที่มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตเทากับ 0.4 ถาออกแรง P ในแนวขนานกับพื้น กระทํากับปริซึม ตรงตาแหนงดงทแสดงในรปโดยคอย ๆ ํ  ั ่ี ู  เพมแรงขน จงคํานวณวาสามารถทําใหปริซึมพลิกไดหรือไม ่ิ ้ึ ถาไดจะตองใชแรง P เทาไร 1. พลกเมอแรง p เทากับ 53 N ิ ่ื 2. พลกเมอแรง p เทากับ 5 N ิ ่ื 3 3. ไมพลิก เพราะวัตถุจะเริ่มไถล เมือแรง P เทากับ 0.5 N ่ 4. ไมพลิก เพราะวัตถุจะเริ่มไถล เมือแรง P เทากับ 2 N ่ 35(En 41) จากการทดลองแรง F ดงมวล m ึ ! ดังรูป จะไดความสัมพันธของแรงดึง และ ! ความเรงของมวล ดงกราฟ ถาวางมวล m  ั อก 1 กอนบนมวลเดิม จะไดกราฟของแรงดงกบความเรงตามขอใด ี  ึ ั   1. กราฟ A 2. กราฟ B 3. กราฟ C 4. กราฟ D ! 36(En 36) มวล 1 kg และ 2 kg ผกตดกนดวยู ิ ั  เชอกเบา แลวนําไปคลองลูกรอกตามรูป จงหา ื ขนาดของแรง F ททาใหความตงของเชอก ่ี ํ  ึ ื เทากับ 5 นิวตัน สัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทาน ! ##!
  • 23.
    ฟสิกสจากจอ เลม 3 http://www.pec9.com บทที่ 8 สมดุลกล จลนระหวางมวล 1 กิโลกรัม กับมวล 2 กิโลกรัม และระหวางมวล 2 กิโลกรัม กับพื้น เปน 0.25  1. 15.0 N 2. 17.5 N 3. 20.0 N 4. 22.5 N 37(En 41) จากรูปโตะไมมีความเสียดทานและผิวสัมผัสระหวางมวลทั้งสอง มีสัมประสิทธิ์ ความเสียดทานสถิตและจลน เปน 0.4 และ 0.3 ตามลําดับมวล m กี่กิโลกรัม ที่จะทําให  ระบบเริมเคลือนที่ ่ ่ ! 38(En 44/2) คานสม่ําเสมอมีมวล 10 กิโลกรัม แขวนไวกับเพดานที่จุดหมุนลื่น จงหาขนาด ของแรง F ในแนวระดับที่ดันปลายคานดานลางใหคานเบนไปจากแนวเดิม 30 องศา ดังรูป 1. 50 N 2. 100 N 3 3 3. 50 3 N 4. 100 3 N ! ! #$!