Як знайти силу нормальної реакції
Сила нормальної реакції - сила, що діє на тіло з боку опори (або сила, що протидіє іншим силам в будь-якому даному сценарії). Її обчислення залежить від конкретних умов і відомих величин.
Кроки
Метод 1 з 5: Сила нормальної реакції у разі горизонтальної поверхні
1
У разі тіла, що спочиває на горизонтальній поверхні, сила нормальної реакції протидіє силі тяжіння.- Уявіть собі тіло, що лежить на столі. Сила тяжіння діє у напрямку до землі, але так як тіло не руйнує стіл і не падає на землю, існує деяка протидіюча сила. Ця сила і є сила нормальної реакції.
2
Формула для знаходження сили нормальної реакції для тіла, що спочиває на горизонтальній поверхні: N = m * g- У цій формулі N - сила нормальної реакції, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння.
- У разі тіла, що знаходиться в стані спокою на горизонтальній поверхні і на яке не діють зовнішні сили, сила нормальної реакції дорівнює вазі. Для збереження тіла в стані спокою, сила нормальної реакції повинна дорівнювати силі тяжіння, що діє на опору. У даному випадку сила тяжіння, що діє на опору, є вагою, тобто твором маси тіла на прискорення вільного падіння.
- Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, що діє на тіло масою 4,2 р
3
Помножте масу тіла на прискорення вільного падіння. Ви знайдете вагу, який в даному випадку дорівнює силі нормальної реакції (так як тіло в знаходиться в спокої на горизонтальній поверхні).- Зверніть увагу, що прискорення вільного падіння на поверхні Землі є постійною величиною: g = 9,8 м / с2.
- Приклад: вага = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16 Н.
4
Запишіть відповідь.- Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 41,16 Н.
Метод 2 з 5: Сила нормальної реакції у разі похилій поверхні
1
Формула для обчислення сили нормальної реакції, що діє на тіло, покоїться на похилій поверхні: N = m * g * cos (x).- У цій формулі N - сила нормальної реакції, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, х - кут нахилу поверхні.
- Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, що діє на тіло масою 4,2 г, що знаходиться на похилій поверхні з кутом нахилу 45 градусів.
2
Знайдіть косинус кута. Косинус кута дорівнює відношенню прилеглої (до цього кутку) сторони до гіпотенузи.- Косинус часто обчислюється за допомогою калькулятора, але ви також можете знайти його вручну.
- Приклад: соs (45) = 0,71.
3
Знайдіть вагу. Вага дорівнює добутку маси тіла на прискорення вільного падіння.- Зверніть увагу, що прискорення вільного падіння на поверхні Землі є постійною величиною: g = 9,8 м / с2.
- Приклад: вага = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16 Н.
4
Перемножте два знайдених значення. Для обчислення сили нормальної реакції помножте вагу на косинус кута нахилу.- Приклад: N = m * g * cos (x) = 41,16 * 0,71 = 29,1
5
Запишіть відповідь.- Зверніть увагу, що в разі тіла, що знаходиться на похилій поверхні, сила нормальної реакції менше ваги.
- Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 29,1 Н.
Метод 3 з 5: Сила нормальної реакції у разі дії зовнішньої сили, спрямованої вниз
1
Формула для обчислення сили нормальної реакції у випадку, коли зовнішня сила, що діє на тіло, спрямована вниз: N = m * g + F * sin (x).- У цій формулі N - сила нормальної реакції, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, х - кут між горизонтальною поверхнею і напрямом дії зовнішньої сили.
- Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, що діє на тіло масою 4,2 г, на яке діє зовнішня сила 20,9 Н під кутом 30 градусів.
2
Знайдіть вагу. Вага дорівнює добутку маси тіла на прискорення вільного падіння.- Зверніть увагу, що прискорення вільного падіння на поверхні Землі є постійною величиною: g = 9,8 м / с2.
- Приклад: вага = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16 Н.
3
Знайдіть синус кута. Синус кута дорівнює відношенню противолежащей (до цього кутку) сторони до гіпотенузи.- Приклад: sin (30) = 0,5.
4
Помножте синус кута на зовнішню силу.- Приклад: 0,5 * 20,9 = 10,45
5
Складіть це значення і вагу. Ви знайдете силу нормальної реакції.- Приклад: 10,45 + 41,16 = 51,61
6
Запишіть свою відповідь. Зверніть увагу, що в разі тіла, на яке діє сила, спрямована вниз, сила нормальної реакції більше ваги.- Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 51,61 Н.
Метод 4 з 5: Сила нормальної реакції у разі дії зовнішньої сили, спрямованої вгору
1
Формула для обчислення сили нормальної реакції у випадку, коли зовнішня сила, що діє на тіло, спрямована вгору: N = m * g - F * sin (x).- У цій формулі N - сила нормальної реакції, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, х - кут між горизонтальною поверхнею і напрямом дії зовнішньої сили.
- Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, що діє на тіло масою 4,2 г, на яке діє зовнішня сила 20,9 Н під кутом 50 градусів.
2
Знайдіть вагу. Вага дорівнює добутку маси тіла на прискорення вільного падіння.- Зверніть увагу, що прискорення вільного падіння на поверхні Землі є постійною величиною: g = 9,8 м / с2.
- Приклад: вага = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16 Н.
3
Знайдіть синус кута. Синус кута дорівнює відношенню противолежащей (до цього кутку) сторони до гіпотенузи.- Приклад: sin (50) = 0,77.
4
Помножте синус кута на зовнішню силу.- Приклад: 0,77 * 20,9 = 16,01
5
Відніміть це значення з ваги. Ви знайдете силу нормальної реакції.- Приклад: 41,16 - 16,01 = 25,15
6
Запишіть свою відповідь. Зверніть увагу, що в разі тіла, на яке діє сила, спрямована вгору, сила нормальної реакції менше ваги.- Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 25,15 Н.
Метод 5 з 5: Сила нормальної реакції у разі тертя
1
Формула для обчислення сили тертя: F =? * N.- У цій формулі F - сила тертя,? - Коефіцієнт тертя, N - сила нормальної реакції.
- Коефіцієнт тертя характеризує силу, необхідну для руху одного матеріалу по поверхні іншого.
2
Перепишіть формулу, відокремити силу нормальної реакції. Якщо вам дано сила тертя і коефіцієнт тертя, ви можете знайти силу нормальної реакції за формулою: N = F /?.- Обидві частини вихідної формули були розділені на?, В результаті чого сила нормальної реакції була відособлена на одній стороні, а сила тертя і коефіцієнт тертя - на іншій.
- Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, коли сила тертя дорівнює 40 Н, а коефіцієнт тертя дорівнює 0,4.
3
Розділіть силу тертя на коефіцієнт тертя. Ви знайдете силу нормальної реакції.- Приклад: N = F /? = 40 / 0,4 = 100
4
Запишіть відповідь. Ви можете перевірити відповідь, підставивши його у вихідну формулу для обчислення сили тертя.- Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 100 Н.
Що вам знадобиться
- Олівець
- Папір
- Калькулятор
