Hur man beräknar den normala kraften

Normal kraft är den mängd kraft som krävs för att motverka verkan av externa krafter som finns i ett givet scenario. För att beräkna normal kraft, ta hänsyn till omständigheterna för objektet och de data som finns tillgängliga för variablerna. Fortsätt läsa för mer information.

Metod 1

Normal kraft i viloläge

Förstå begreppet "normal kraft". Normal kraft avser den mängd kraft som behövs för att motverka tyngdkraften.

Föreställ dig ett block på ett bord. Tyngdkraften lockar blocket till marken, men det finns tydligt en annan kraft på jobbet som hindrar blocket från att korsa bordet och krascha till marken. Den kraft som hindrar blocket från att falla trots tyngdkraften är i själva verket den normal kraft.

Känn ekvationen för att beräkna normal hållfasthet hos ett objekt i vila. För att beräkna normal hållfasthet hos ett objekt i vila på en plan yta, använd formeln: N = m * g

I denna ekvation, N refererar till normal kraft, m till objektets massa, e g till tyngdpunktens acceleration.

För ett föremål som ligger i vilodillstånd på en plan yta, och inte påverkas av yttre krafter, är den normala kraften lika med objektets vikt. För att hålla objektet kvar måste den normala kraften vara lika med tyngdkraften som verkar på objektet. Tyngdkraften som verkar på objektet representeras av själva objektets vikt eller dess massa multiplicerad med tyngdpunktens acceleration.

"exempel": Beräknar den normala kraften hos ett block med en massa på 4,2 g.

Multiplicera objektets massa genom gravitationens acceleration. Resultatet ger dig objektets vikt, vilket i slutändan motsvarar objektets normala kraft i viloläge.

Observera att gravitationsaccelerationen på jordens yta är en konstant: g = 9,8 m / s2

"exempel": vikt = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Skriv ditt svar. Det föregående steget ska lösa problemet genom att ge dig svaret.

"exempel": Den normala kraften är lika med 41,16 N.

Metod 2

Normal kraft på ett lutande plan

Använd rätt ekvation. För att beräkna en normal kraft på ett objekt i ett lutande plan, använd formeln: N = m * g * cos (x)

I denna ekvation, N refererar till normal kraft, m till objektets massa, g vid gravitation acceleration, e x vid lutningsvinkeln.
"exempel": Beräknar den normala kraften hos ett block med en massa på 4,2 g som ligger på en ramp med en lutning på 45 °.

Beräkna vinkelns cosinus. En vinkelns cosinus är lika med den komplementära vinkelns sinus eller till den intilliggande sidan dividerad med hypotenusen av triangeln bildad av sluttningen

Detta värde beräknas ofta med hjälp av en räknare, eftersom cosinus av en vinkel är en konstant men du kan också beräkna den manuellt.

"exempel": cos (45) = 0,71

Hitta objektets vikt. En objekts vikt är lika med objektets massa multiplicerat med tyngdpunktens acceleration.

Observera att gravitationsaccelerationen på jordens yta är en konstant: g = 9,8 m / s2.

"exempel": vikt = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Multiplicera de båda värdena tillsammans. För att beräkna den normala kraften måste objektets vikt multipliceras med lutningsvinkelns cosinus.

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

Skriv ditt svar. Det föregående steget ska lösa problemet och ge dig svaret.

Observera att för ett objekt på ett lutande plan ska normal kraft vara mindre än objektets vikt.

"exempel"`: Den normala kraften är lika med 29,1 N.

Metod 3

Normal kraft i fall av yttre tryck nedåt

Använd rätt ekvation. För att beräkna det normala kraften hos ett objekt i vila när en extern kraft utövar nedåt tryck på den, använd ekvationen: N = m * g + F * sin (x).

N refererar till normal kraft, m till objektets massa, g vid tyngdkraftsacceleration, F till extern kraft, e x vid vinkeln mellan föremålet och den yttre kraftens riktning.
"exempel": Beräknar den normala kraften hos ett block med en massa på 4,2 g när en person utövar ett nedåtgående tryck i en vinkel på 30 ° med en kraft som är lika med 20,9 N.

Beräkna objektets vikt. En objekts vikt är lika med objektets massa multiplicerat med tyngdpunktens acceleration.

Observera att gravitationsaccelerationen på jordens yta är en konstant: g = 9,8 m / s2.

"exempel": vikt = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Hitta bröstet på hörnet. Vinkelns sinus beräknas genom att dividera sidan av triangeln mittemot hörnet självt av vinkelhypotenusen.

"exempel": synd (30) = 0,5

Multiplicera bröstet med yttre kraft. I detta fall hänvisar den yttre kraften till trycket som utövas nedåt på föremålet.

"exempel": 0,5 * 20,9 = 10,45

Lägg till detta värde till objektets vikt. På detta sätt får du värdet av den normala kraften.

"exempel": 10,45 + 41,16 = 51,61

Skriv ditt svar. Observera att för ett objekt i vila där externt tryck utövas nedåt kommer normal kraft att vara större än objektets vikt.

"exempel": Normal kraft är lika med 51,61 N.

Metod 4

Normal kraft i fall av yttre kraft riktad uppåt

Använd rätt ekvation. För att beräkna den normala kraften hos ett objekt i vila när en yttre kraft verkar på objektet uppåt, använd ekvationen: N = m * g - F * sin (x).

N refererar till normal kraft, m till objektets massa, g vid tyngdkraftsacceleration, F till extern kraft, e x vid vinkeln mellan föremålet och den yttre kraftens riktning.
"exempel": Beräknar den normala kraften hos ett block med en massa på 4,2 g när en person drar blocket uppåt i en vinkel på 50 ° och med en kraft som är lika med 20,9 N.

Hitta objektets vikt. En objekts vikt är lika med objektets massa multiplicerat med tyngdpunktens acceleration.

Observera att gravitationsaccelerationen på jordens yta är en konstant: g = 9,8 m / s2.

"exempel": vikt = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16

Beräkna vinkelns sinus. Vinkelns sinus beräknas genom att dividera sidan av triangeln mittemot hörnet självt av vinkelhypotenusen.

"exempel": synd (50) = 0,77

Multiplicera bröstet med yttre kraft. I detta fall hänvisar den yttre kraften till den kraft som utövas på objektet uppåt.

"exempel": 0,77 * 20,9 = 16,01

Subtrahera detta värde från vikten. På så sätt får du objektets normala styrka.

"exempel": 41,16 - 16,01 = 25,15

Skriv ditt svar. Observera att för ett vilobjekt som en yttre uppåtriktad kraft verkar, kommer den normala kraften att vara mindre än objektets vikt.

"exempel": Normal kraft är 25,15 N.

Metod 5

Normal kraft och friktion

Känn grundekvationen för att beräkna den kinetiska friktionen. Den kinetiska friktionen eller friktionen hos ett rörligt föremål är lika med friktionskoefficienten multiplicerad med en objekts normala kraft. Ekvationen visas i följande form: f = μ * N

I denna ekvation, f avser friktion, μ till friktionskoefficienten, e N till objektets normala kraft.
den "friktionskoefficienten" det är förhållandet mellan friktionsmotstånd och normal kraft och är ansvarig för trycket som utövas på båda motstående ytorna.

Reorganisera ekvationen för att isolera normal kraft. Om du har ett värde för en objekts kinetiska friktion och friktionskoefficienten för det objektet kan du beräkna den normala kraften med hjälp av formeln: N = f / j

Båda sidorna av den ursprungliga ekvationen har delats upp för μ, sålunda isolerar den normala kraften på ena sidan och å andra sidan friktionskoefficienten och den kinetiska friktionen.

"exempel": Beräknar det normala kraften hos ett block när friktionskoefficienten är 0,4 och mängden kinetisk friktion på 40 N.

Dela den kinetiska friktionen med friktionskoefficienten. Detta är i huvudsak allt som behöver göras för att beräkna värdet av normal kraft.

"exempel": N = f / jj = 40 / 0,4 = 100

Skriv ditt svar. Om du tror att det är nödvändigt kan du kontrollera ditt svar genom att sätta in det igen i den ursprungliga ekvationen för kinetisk friktion. Annars har du löst problemet.

"exempel": Den normala kraften är 100 N.

Saker du behöver

penna
charter
kalkylator

Dela på sociala nätverk:

Relaterade