1. Головна
    2. Фізика
    3. Як знайти силу нормальної реакції-

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.

Метод1З 5:
Сила нормальної реакції у випадку горизонтальної поверхні

  1. У випадку 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[1]
    • 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 бути дорівнює силі тяжіння, що діє на опору. В даному випадку сила тяжіння, що діє на опору, є вагою, тобто добутком маси тіла на прискорення вільного падіння.
    • Приклад: знайдіть силу нормальної реакції, що діє на тіло масою 4,2 г.
  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.[2]
    • Приклад: вага = m * g = 4,2 * 9,8 = 41,16 Н.
  4. Запишіть відповідь.
    • Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 41,16 Н.

Метод2З 5:
Сила нормальної реакції у випадку похилої поверхні

  1. Формула для обчислення сили нормальної реакції, що діє на тіло, що спочиває на похилій поверхні: N = m * g * cos(x).[3]
    • 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 кута) сторони до гіпотенузи. [4]
    • Косинус часто обчислюється за допомогою калькулятора, але ви також можете знайти його вручну.
    • Приклад: соѕ (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.

Метод3З 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 напрямком 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 протилежної (до цього кута) сторони до гіпотенузи. [5]
    • 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 у випадку тіла, на яке діє сила, спрямована вниз, сила нормальної реакції більша за вагу.
    • Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 51,61 Н.

Метод4З 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 напрямком 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 протилежної (до цього кута) сторони до гіпотенузи. [6]
    • 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.

Метод5З 5:
Сила нормальної реакції в разі тертя

  1. Формула для обчислення сили тертя: F = μ * N.
    • У цій формулі F-сила тертя, μ-коефіцієнт тертя, N-сила нормальної реакції.
    • Коефіцієнт тертя характеризує силу, необхідну для руху одного матеріалу по поверхні іншого.
  2. Перепишіть формулу, відокремивши силу нормальної реакції. якщо вам дано сила тертя і коефіцієнт тертя, ви можете знайти силу нормальної реакції за формулою: N = F / μ.
    • Обидві частини вихідної формули були розділені на μ, в результаті чого сила нормальної реакції була відокремлена 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 / μ = 40/0, 4 = 100
  4. Запишіть відповідь. ви можете перевірити відповідь, підставивши його в вихідну формулу для обчислення сили тертя.
    • Приклад: сила нормальної реакції дорівнює 100 Н.

Що вам знадобиться

  • олівець
  • Папір
  • Калькулятор

Джерела

  1. ↑ Http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict.html
  2. ↑ Http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mass.html#wgt
  3. ↑ Http://www.phy-astr.gsu.edu/butler/labs/physics1111/4NormalForce1111.pdf
  4. ↑ Http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html
  5. ↑ Http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html
  6. ↑ Http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html

Ще почитати: