Силанормално (или просто нормално) е сила, която повърхността упражнява върху обект. Когато приложим сила върху повърхността, тя ще упражни сила на реакция върху нас, в същата посока, обаче с смисълпротивоположна. Според Третият закон на Нютон, нормалната сила трябва да има същата интензивност като тази, приложена към повърхността, освен това е някогаперпендикулярна (прави ъгъл от 90º) с равнината на тази повърхност.
Когато някой предмет се постави на равна повърхност, ще действа нормалната сила в същата посока като вашата Тегло, но с обратната посока. По този начин нормалната сила той можеотмени се със силата на тежестта, караща тялото да остане вътре баланс.
Тъй като нормална сила и сила на теглото действат върху едно и също тяло, те не може да се разглежда като двойка действие и реакция., тъй като, както установява третият закон на Нютон, тези двойки сили може да съществува само в различни тела. По-долу ще разберем връзката между нормата и теглото, но за да можете да разберете по-ясно съдържанието на този текст, предлагаме да прочетете за нашите статия: Законите на Нютон.
Вижсъщо:Вижте някои съвети за подобряване на изучаването на физика
нормална сила и сила на теглото
Както беше казано, сила тегло и нормална сила не са действие и реакция. Въпреки че изглежда, че тези сили винаги са свързани, всяко компресиране може да доведе до нормална сила: когато избутаме стена например, тя ще упражни нормална сила върху нас, която е перпендикулярна на нейната повърхност.
Често се чува това нормално и тегло са равни и следователно се отказват взаимно. Това твърдение обаче не винаги е вярно. Всъщност това важи само за един много специфичен случай: когато някой обект е в равновесие и е подпрян на идеално равна повърхност, под изключителното действие на силата на тежестта. Нека проверим някои случаи, когато нормалната якост не е равна на силата на теглото:
Когато някое тяло е подпряно на наклонена маса, нормалната сила не съответства на силата на тежестта, а само на нейния вертикален компонент;
Когато се озовем в асансьор, който извършва ускорено движение нагоре, нормалната сила, упражнявана от пода на асансьора, ще бъде с по-голяма величина от нашето тегло;
Когато сме в бързо спускащ се асансьор, нормалната сила ще има магнитуд по-малък от нашето тегло, подобно на това, когато усещаме пеперуди в стомаха си, когато влизаме в стръмно спускане;
Нормалната сила ще бъде по-малка от силата на тежестта, ако някоя от тях дърпа обект нагоре. Дори този обект да остане неподвижен, компресията, която прави върху земята, е по-малка.
Вижсъщо: Разберете защо не чувстваме Земята да се върти
Формула за нормална якост
Няма конкретна формула за определяне на интензивността на нормалната сила, действаща върху тялото. Ние обаче знаем, че тя ще съществува, когато тялото, под действието на гравитацията, се поддържа на някаква повърхност. За да намерите нормалния модул на сила, е необходимо да сглобите a диаграма на свободното тяло, тоест представляват силите, действащи върху тялото, и правилно представят нормалната сила като сила, която образува ъгъл от 90º с повърхността.
Знам повече:Как да решим упражненията на закона на Нютон
нормална сила в равнина
Случаят, в който даден обект е в равнината и е под изключителното действие на най-простата сила на тежестта, е най-честият за нас да изследваме нормалната сила, както е показано на следващата фигура:
В илюстрираната ситуация виждаме, че силата на тежестта и нормалната сила се отменят взаимно, така че в този случай нормалната има същия интензитет като телесното тегло.
нормална сила върху наклонената равнина
Когато обект се поддържа на повърхностнаклонен, силата на компресия, която упражнява върху тази повърхност, става по-малка, отколкото ако е хоризонтална. Това се случва, защото силата на тежестта, действаща върху обекта, се разпада на две и в този случай, нормалната сила ще бъде отменена само с вертикалния компонент на тежестта, както е показано на диаграма на свободно тяло, на тази фигура:
![На наклонената равнина нормалът е равен на y-компонент на тежестта. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Както е показано на фигурата, нормалната сила (N) и y компонентът на тежестта (Pу) действат в същата посока, така че можем да кажем, че в тази ситуация тези две сили се отменят взаимно, така че нормалното е еквивалентно на Pу:
Нормална якост в асансьора
когато сме в a асансьор в покой или дори качване или слизане с постоянна скорост, нормалното ще бъде точно равно на нашето тегло. Ако обаче асансьорът се ускорява във всяка посока (нагоре или надолу), нормалното може да е по-малко или по-голямо от нашето тегло, както е показано на следващата фигура:
Според заявлението на Вторият закон на Нютон, получената сила върху обитателя на асансьора във всеки отделен случай ще определи колко по-голяма или по-малка ще бъде величината на нормалната сила. За да намерим резултата във всяка от ситуациите, ние прилагаме този закон.
нормална здравина работа
Ако някое тяло, подпряно на хоризонтална повърхност, се движи по a посокапаралелно на тази повърхност, нормалната сила, действаща върху него, няма да свърши работа.. Това се дължи на факта, че нормалната сила винаги се формира под ъгъл от 90 ° спрямо повърхността. Както знаем, определението за работа, извършена от сила, казва, че силите, перпендикулярни на изместване, не са способни да извършват работа, както е показано в тази формула:
нормална якост и скалата
когато стъпваме на кантар ние не измерваме теглото си, още по-малко масата си, поне не директно. Ако измервахме някоя от тези величини, скалата нямаше да покаже промяна в нейната мярка, ако някой се облегне на раменете ни, например.
Това, което всъщност измерва скалата, е нормалната сила, упражнявана от нея, за това са оборудвани най-често срещаните везни извори правилно калибриран. Кога хапчета, тези извори деформирам, и въз основа на тази деформация се измерва поне косвено нашата маса.
Вижсъщо: Открийте някои открития във физиката, които са възникнали случайно
Решени упражнения за нормална сила
Въпрос 1) По отношение на нормалната сила проверете алтернативата неправилно:
а) Нормалната сила винаги е перпендикулярна на повърхността.
б) Нормалната сила се появява като реакция на теглото на тялото, почиващо на повърхността.
в) Нормалното и теглото не са двойка действие и реакция.
г) Нормалната сила е пропорционална на силата, с която обектът притиска повърхността.
д) Нормалната якост не винаги ще има модул, равен на силата на теглото.
Шаблон: Буква Б
Резолюция:
Единствената неправилна алтернатива в списъка е буквата В, тъй като нормалната сила не е реакционна сила на силата на тежестта. Всъщност нормалната сила е сила на сгъстяваща реакция, която се поставя върху повърхността.
Въпрос 2) Тяло от 5 кг е подпряно на равна повърхност, на място, където гравитацията е равна на 10 m / s². Определете интензивността на нормалната сила, действаща върху това тяло.
а) 50 N
б) 2 N
в) 20 N
г) 2,5 N
д) 25 N
Обратна връзка: Буква а
Резолюция:
Достатъчно е да се помни, че когато даден обект е в равновесие и се поддържа на хоризонтална повърхност, нормалната сила, действаща върху него, е с интензитет, равен на теглото му. Проверете изчислението:
Въпрос 3) Тяло с маса, равна на 5 кг, е подпряно на наклонена, гладка повърхност без триене. Знаейки, че ъгълът на наклона на повърхността спрямо хоризонталната посока е равен на 30 °, определете каква е интензивността на нормалната сила, действаща върху това тяло.
а) 50 N
б) 150 N
в) 6 N
г) 25 N
д) 15 N
Шаблон: Буква Г
Резолюция:
Както е посочено в текста, когато тялото е подпряно на наклонена повърхност, неговата нормал ще съответства на вертикалния компонент на теглото му (Pу). Този компонент на теглото може да се изчисли чрез умножаване на тежестта по косинуса на ъгъла на наклона. Знаейки, че ъгълът в този случай е 30º и че cos 30º е равен на 0,5, е необходимо да направим следното изчисление:
Анализирайки направеното изчисление, можем да видим, че когато ъгълът на наклон на равнината е 30º, интензивността на силата нормалните капки наполовина от стойността, която би имал, ако обектът почива на повърхност, подравнена с посоката хоризонтална.
От мен Рафаел Хелерброк
