gtemata.com

Cum se calculează forța normală

Forța normală este cantitatea de forță necesară pentru a contracara acțiunea forțelor externe prezente într-un anumit scenariu. Pentru a calcula forța normală, luați în considerare circumstanțele obiectului și datele disponibile pentru variabile. Continuați să citiți pentru mai multe informații.

paşi

Metoda 1

Forța normală în condiții de odihnă
1
Înțelegerea conceptului de "forța normală". Forța normală se referă la cantitatea de forță necesară pentru a contracara gravitatea.
  • Imaginați-vă un bloc pe o masă. Forța de gravitație atrage blocul la sol, dar există în mod clar o altă forță la locul de muncă care împiedică blocul să traverseze masa și să se prăbușească la sol. Forța care împiedică blocul să cadă în ciuda forței de gravitație este, de fapt, forța normală.
  • 2
    Cunoașteți ecuația pentru a calcula rezistența normală a unui obiect în repaus. Pentru a calcula rezistența normală a unui obiect în stare de repaus pe o suprafață plană, utilizați formula: N = m * g
  • În această ecuație, N se referă la forța normală, m la masa obiectului, de ex g la accelerarea gravitației.
  • Pentru un obiect care se află într-o stare de repaus pe o suprafață plană și care nu este supus influenței forțelor exterioare, forța normală este egală cu greutatea obiectului. Pentru a menține obiectul în continuare, forța normală trebuie să fie egală cu forța gravitațională care acționează asupra obiectului. Forța gravitațională care acționează asupra obiectului este reprezentată de greutatea obiectului însuși sau de masa sa înmulțită cu accelerația gravitației.
  • "exemplu": Calculează forța normală a unui bloc cu o masă de 4,2 g.
  • 3
    Înmulțiți masa obiectului prin accelerația gravitațională. Rezultatul vă va da greutatea obiectului, care este în cele din urmă echivalentă cu forța normală a obiectului într-o stare de odihnă.
  • Rețineți că accelerația gravitațională de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s2
  • "exemplu": greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16
  • 4
    Scrieți răspunsul dvs. Pasul anterior ar trebui să rezolve problema, oferindu-vă răspunsul.
  • "exemplu": Forța normală este egală cu 41,16 N.

    • Metoda 2

    Forța normală pe un plan înclinat
    1
    Utilizați ecuația corespunzătoare. Pentru a calcula forța normală a unui obiect pe un plan înclinat, utilizați formula: N = m * g * cos (x)
    • În această ecuație, N se referă la forța normală, m la masa obiectului, g la accelerația gravitațională, x la unghiul de înclinare.
    • "exemplu": Calculează forța normală a unui bloc cu o masă de 4,2 g, care se află pe o rampă cu o pantă de 45 °.
  • 2
    Calculați cosinusul unghiului. Cosinusul unui unghi este egal cu sinusul unghiului complementar sau cu partea adiacentă împărțit de hypotenuse a triunghiului format de panta
  • Această valoare este adesea calculată prin utilizarea unui calculator, deoarece cosinusul unui unghi este o constantă, dar o poți calcula manual.
  • "exemplu": cos (45) = 0,71
  • 3
    Găsiți greutatea obiectului. Greutatea unui obiect este egală cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.
  • Rețineți că accelerația gravitațională de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s2.
  • "exemplu": greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16
  • 4
    Înmulțiți cele două valori împreună. Pentru a calcula forța normală, greutatea obiectului trebuie înmulțită cu cosinusul unghiului de înclinare.
  • "exemplu": N = m * g * cos (x) = 41,16 * 0,71 = 29,1
  • 5
    Scrieți răspunsul dvs. Pasul anterior ar trebui să rezolve problema și să vă ofere răspunsul.
  • Rețineți că pentru un obiect pe un plan înclinat forța normală ar trebui să fie mai mică decât greutatea obiectului.
  • "exemplu"": Forța normală este egală cu 29,1 N.

    • Metoda 3

    Forța normală în cazurile de presiune externă în jos
    1
    Utilizați ecuația corespunzătoare. Pentru a calcula forța normală a unui obiect în repaus când o forță exterioară exercită o presiune descendentă asupra acestuia, utilizați ecuația: N = m * g + F * sin (x).
    • N se referă la forța normală, m la masa obiectului, g la accelerația gravitațională, F la forța exterioară, e x la unghiul dintre obiect și direcția forței exterioare.
    • "exemplu": Calculează forța normală a unui bloc cu o masă de 4,2 g atunci când o persoană exercită o presiune descendentă la un unghi de 30 ° cu o forță egală cu 20,9 N.
  • 2
    Calculați greutatea obiectului. Greutatea unui obiect este egală cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.
  • Rețineți că accelerația gravitațională de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s2.
  • "exemplu": greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16
  • 3
    Găsiți sânul colțului. Sinusul unui unghi se calculează prin împărțirea laturii triunghiului opus colțului însuși de către ipoteza unghiului.
  • "exemplu": păcatul (30) = 0,5
  • 4
    Multiplicați pieptul cu forța exterioară. În acest caz, forța exterioară se referă la presiunea exercitată în jos asupra obiectului.
  • "exemplu": 0,5 * 20,9 = 10,45


  • 5
    Adăugați această valoare la greutatea obiectului. În acest fel veți obține valoarea forței normale.
  • "exemplu": 10,45 + 41,16 = 51,61
  • 6
    Scrieți răspunsul dvs. Rețineți că pentru un obiect în stare de repaus pe care presiunea exterioară este exercitată în jos, forța normală va fi mai mare decât greutatea obiectului.
  • "exemplu": Forța normală este egală cu 51,61 N.

    • Metoda 4

    Forța normală în cazurile de forță exterioară orientată în sus
    1
    Utilizați ecuația corespunzătoare. Pentru a calcula forța normală a unui obiect în repaus când o forță externă acționează asupra obiectului în sus, utilizați ecuația: N = m * g - F * sin (x).
    • N se referă la forța normală, m la masa obiectului, g la accelerația gravitațională, F la forța exterioară, e x la unghiul dintre obiect și direcția forței exterioare.
    • "exemplu": Calculează forța normală a unui 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 egală cu 20,9 N.
  • 2
    Găsiți greutatea obiectului. Greutatea unui obiect este egală cu masa obiectului înmulțită cu accelerația gravitației.
  • Rețineți că accelerația gravitațională de pe suprafața Pământului este o constantă: g = 9,8 m / s2.
  • "exemplu": greutate = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16
  • 3
    Calculați sinusul unghiului. Sinusul unui unghi se calculează prin împărțirea laturii triunghiului opus colțului însuși de către ipoteza unghiului.
  • "exemplu": sin (50) = 0,77
  • 4
    Multiplicați pieptul cu forța exterioară. În acest caz, forța externă se referă la forța exercitată asupra obiectului în sus.
  • "exemplu": 0,77 * 20,9 = 16,01
  • 5
    Scoateți această valoare din greutate. În acest fel veți obține forța obișnuită a obiectului.
  • "exemplu": 41,16 - 16,01 = 25,15
  • 6
    Scrieți răspunsul dvs. Rețineți că pentru un obiect de odihnă pe care acționează o forță exterioară în sus, forța normală va fi mai mică decât greutatea obiectului.
  • "exemplu": Forța normală este de 25,15 N.

    • Metoda 5

    Forță normală și frecare
    1
    Cunoașteți ecuația de bază pentru a calcula frecare cinetică. Fricțiunea cinetică sau frecarea unui obiect în mișcare este egală cu coeficientul de frecare înmulțit cu forța normală a unui obiect. Ecuația apare în următoarea formă: f = μ * N
    • În această ecuație, f se referă la frecare, μ la coeficientul de frecare, N la forța normală a obiectului.
    • "coeficient de frecare" este raportul dintre rezistența la frecare și forța normală și este responsabil de presiunea exercitată asupra ambelor suprafețe opuse.
  • 2
    Reorganizați ecuația pentru a izola forța normală. Dacă aveți o valoare pentru frecarea cinetică a unui obiect și coeficientul de frecare al obiectului respectiv, puteți calcula forța normală utilizând formula: N = f / μ
  • Ambele laturi ale ecuației originale au fost împărțite pentru μ, se astfel izolarea forței normale pe o parte și, pe de altă parte, coeficientul de frecare și frecare cinetică.
  • "exemplu": Calculează forța normală a unui bloc atunci când coeficientul de frecare este 0,4 și cantitatea de frecare kinetică de 40 N.
  • 3
    Împărțiți frecarea cinetică cu coeficientul de frecare. Aceasta este în esență tot ceea ce trebuie făcut pentru a calcula valoarea forței normale.
  • "exemplu": N = f / p = 40 / 0,4 = 100
  • 4
    Scrieți răspunsul dvs. Dacă credeți că este necesar, puteți verifica răspunsul prin introducerea din nou în ecuația inițială pentru frecare cinetică. În caz contrar, ați rezolvat problema.
  • "exemplu": Forța normală este de 100 N.

    • Lucruri de care ai nevoie

    • stilou
    • cartă
    • calculator
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit