Cum de a găsi forța normală

Forța normală este cantitatea de forță necesară pentru a contracara alte forțe într-un anumit scenariu. Cea mai bună modalitate de a găsi acest lucru depinde de circumstanțele obiectului și de datele pe care le aveți. Continuați să citiți pentru a afla mai multe.

conținut

Pași
Metoda 1forța normală la odihnă
Metoda 2forța normală pe o plană înclinată
Metoda 3forța normală cu o forță externă
Metoda 4forța normală cu o forță externă sus
Metoda 5forța normală și frecare
Materiale necesare
Surse și cotatii

pași

Metoda 1
Forța normală la odihnă

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 1

Înțelegeți că "forța normală" se referă la: este forța de forță necesară pentru a se opune forței de gravitație.

Imaginați-vă un bloc în repaus pe o masă. Forța de gravitație împinge blocul spre Pământ, dar în mod evident există o forță în mișcare care împiedică blocul să traverseze masa și să cadă la sol. Forța responsabilă pentru aceasta este "forța normală".

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 2

Identificați ecuația pentru forța normală a unui obiect în repaus. Atunci când se calculează forța normală pe un obiect la odihnă pe o suprafață dreaptă, utilizați formula: N = m * g

În această ecuație, N se referă la forța normală, m, masa obiectului și g, accelerarea gravitației.
Pentru un obiect care se odihnește pe o suprafață dreaptă, fără forță exterioară la lucru, forța normală este egală cu greutatea obiectului. Pentru a menține obiectul în repaus, forța normală trebuie să fie egală cu forța gravitației în acțiune asupra obiectului. Aceasta este greutatea obiectului sau masa înmulțită cu accelerația gravitației.
exemplu: Găsiți forța normală într-o masă de 4,2 g.

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 3

Înmulțiți masa obiectului și accelerația gravitației. Procedând astfel, veți avea greutatea obiectului, care, în final, este egal cu forța normală atunci când obiectul este în repaus.

Observați că accelerația gravitației de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s²
exemplu: greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Imaginea intitulată Găsiți forța normală Pasul 4

Notați-vă răspunsul. Pasul anterior ar trebui să vă pună capăt problemei, oferindu-vă răspunsul.

exemplu: Forța normală este de 41,16 N.

Metoda 2
Forța normală pe o plană înclinată

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 5

Utilizați ecuația corectă. Pentru a calcula forța normală a unui obiect la un anumit unghi, trebuie să utilizați formula: N = m * g * cos (x)

În această ecuație, N se referă la forța normală, m, la masa obiectului, g, accelerarea gravitației și x, unghiul de înclinare.
exemplu: Găsiți forța normală într-un bloc de masă de 4,2 g pe o rampă înclinată la 45 de grade.

Imagine intitulată Găsiți Forța normală Pasul 6

Găsiți cosinusul unghiului. Ea este egală cu sinusul unghiului complementar sau piciorul adiacent împărțit de hypotenuse a triunghiului drept format de panta.

Această valoare este de obicei determinată utilizând un calculator, deoarece cosinusul unui unghi este o constantă pentru acest unghi, dar îl puteți și determina manual.
exemplu: cos (45 °) = 0,71

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 7

Găsiți greutatea obiectului. Este egal cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.

Observați că accelerația gravitației de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s²
exemplu: greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Imagine intitulată Găsiți forța normală 8

Înmulțiți cele două valori. Pentru a găsi forța normală, trebuie să înmulțiți greutatea obiectului cu cosinusul unghiului de înclinare.

exemplu: N = m * g * cos (x) = 41,16 * 0,71 = 29,1

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 9

Notați-vă răspunsul. Pasul anterior ar trebui să vă pună capăt problemei, oferindu-vă răspunsul.

Rețineți că pentru un obiect care se odihnește pe un plan înclinat, forța normală trebuie să fie mai mică decât greutatea obiectului.
exemplu: Forța normală este de 29,1 N.

Metoda 3
Forța normală cu o Forță Externă

Imagine intitulată Găsiți Forța Forței Normală Pasul 10

Utilizați ecuația corectă. Pentru a calcula forța normală pe un obiect de odihnă atunci când există o forță exterioară care acționează asupra obiectului, utilizați ecuația: N = m * g + F * sin (x)

N se referă la forța normală, m, la masa obiectului, g, accelerarea gravitației, F, forța externă și x, unghiul dintre obiect și direcția forței exterioare.
exemplu: Găsiți forța normală într-un bloc de masă de 4,2 g atunci când o persoană apasă blocul la un unghi de 30 ° cu o forță de 20,9 N.

Imagine intitulată Găsiți forța forță normală 11

Găsiți greutatea obiectului. Este egal cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.

Observați că accelerația gravitației de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s²
exemplu: greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Imagine intitulată Găsiți Forța Forței Normale Pasul 12

Găsiți sinusul unghiului. Puteți să o calculați prin împărțirea piciorului opus unghiului prin hypotenuse a triunghiului.

exemplu: păcat (30 °) = 0,5

Imaginea intitulată Găsiți forța normală de forță 13

Multiplicați sinusul cu forța externă. Aceasta, în acest caz, se referă la forța care acționează asupra obiectului.

exemplu: 0,5 * 20,9 = 10,45

Imaginea intitulată Găsiți forța normală de forță 14

Adăugați această valoare la greutate. Procedând astfel, veți găsi forța normală în acțiune.

exemplu: 10,45 + 41,16 = 51,61

Imagine intitulată Găsiți forța normală a pasului 15

Notați-vă răspunsul. Rețineți că pentru un obiect de odihnă sub influența unei forțe externe în jos, forța normală va fi mai mare decât greutatea obiectului.

exemplu: Forța normală este de 51,61 N.

Metoda 4
Forța normală cu o Forță Externă Sus

Imagine intitulată Găsiți forța normală a pasului 16

Utilizați ecuația corectă. Pentru a calcula forța normală asupra unui obiect în stare de repaus când există o forță exterioară care acționează în sus pe obiect, utilizați ecuația: N = m * g-F * sin (x)

N se referă la forța normală, m, la masa obiectului, g se referă la accelerarea gravitației, F, forța externă și x, unghiul dintre obiect și direcția forței exterioare.
exemplu: Găsiți forța normală pe un bloc cu o masă de 4,2 g atunci când o persoană trage blocul în sus la un unghi de 50 ° și cu o forță de 20,9 N.

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 17

Găsiți greutatea obiectului. Este egal cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.

Observați că accelerația gravitației de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s²
exemplu: greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Imagine intitulată Găsiți Forța normală Pasul 18

Găsiți sinusul unghiului. Puteți să o calculați prin împărțirea piciorului opus unghiului de către hypotenuse a triunghiului.

exemplu: păcat (50 °) = 0,77

Imagine intitulată Găsiți forța normală Pasul 19

Multiplicați sinusul cu forța externă. Aceasta, în acest caz, se referă la forța care acționează asupra obiectului.

exemplu: 0,77 * 20,9 = 16,01

Imagine intitulată Găsiți Forța Forței Normală Pasul 20

Scoateți această valoare din greutate. Procedând astfel, veți găsi forța normală în acțiune.

exemplu: 41,16 - 16,01 = 25,15

Imaginea intitulată Găsiți forța forței normale Pasul 21

Notați-vă răspunsul. Rețineți că pentru un obiect de odihnă influențat de o forță exterioară în sus, forța normală va fi mai mică decât greutatea obiectului.

exemplu: Forța normală este de 25,15 N.

Metoda 5
Forța normală și frecare

Imaginea intitulată Găsiți forța forțată normală Pasul 22

Aflați ecuația de bază pentru frecare cinetică. Fricțiunea cinetică sau frecare într-un obiect în mișcare este egală cu coeficientul de frecare înmulțit cu forța normală a unui obiect. Ecuația este: f = μ * N

În această ecuație, f este forța de frecare, μ se referă la coeficientul de frecare și la coeficientul de frecare N se referă la forța normală a obiectului.
Coeficientul de frecare este raportul dintre forța de frecare și forța normală și este responsabil pentru presarea a două suprafețe unul împotriva celuilalt (de exemplu blocul împotriva solului).

Imaginea intitulată Găsiți forța forței normale Pasul 23

Rearanjați ecuația pentru a izola forța normală. Dacă aveți valoarea pentru frecare cinetică într-un obiect, precum și coeficientul de frecare al obiectului respectiv, puteți calcula forța normală prin formula: N = f / μ

Ambele părți ale ecuației originale au fost împărțite prin μ, prin urmare, prin izolarea forței normale dintr-o parte și prin împărțirea forței de frecare cu coeficientul de frecare cinetică a celeilalte.
exemplu: Găsiți forța normală într-un bloc cu coeficientul de frecare cinetică de 0,4 și cu o forță de frecare de 40 N.

Imagine intitulată Găsiți forța normală a pasului 24

Împărțiți forța de frecare cu coeficientul de frecare. Acesta este, în principiu, tot ce trebuie să faceți pentru a găsi valoarea forței normale.

exemplu: N = f / p = 40 / 0,4 = 100

Imaginea intitulată Găsiți forța forței normale Pas 25

Notați-vă răspunsul. Dacă doriți, puteți să o verificați prin punerea valorii în ecuație pentru forța de frecare originală. Dacă nu, ați încheiat problema.