Normal styrke: formler, beregning og øvelser

Normal styrke (F_ingen), også kaldet "støttekraft", er en type kontaktkraft, der udøves af et legeme på en overflade.

Som et eksempel kan vi tænke på en blok i ro på et bord, hvor begge udøver den normale kraft på hinanden vinkelret på kontaktfladerne.

Bemærk, at denne kraft er vigtig, da den forhindrer faste genstande i at blive krydset af andre. Det er fordi styrken af tyngdekraft det virker ved at skubbe objektet nedad, mens den normale kraft modsætter sig det.

Ud over normal styrke har vi styrkevægt der virker i lodret retning under træk ved jordens gravitation. I dette tilfælde vil den normale kraft have den samme intensitet som vægtkraften, dog i den modsatte retning.

Normal styrke og vægtstyrke, der virker på en blok

Læs mere om emnet i artiklen: Styrke.

Formler

At beregne den normale kraft af et objekt, der er i ro i en flad overflade, anvendes følgende udtryk:

N = m. g

At være,

N: normal kraft
m: objektmasse
g: tyngdekraft

Husk at styrke er en vektor angivet med en pil over brevet. Bemærk, at vektorerne har modul (styrke af den udøvede kraft), retning (linjen langs hvilken den virker) og retning (siden af ​​den linje, hvor kraften blev udøvet).

Har du et spørgsmål om vektorer? Læs artiklen: Vektorer: Sum, subtraktion og nedbrydning.

Aktivering af normal kraft på et skråt plan

Men hvis objektet er i en skråplan, er formlen som følger:

N = m. g. cos (x)

At være,

N: normal kraft
m: objektmasse
g: tyngdekraft
x: objektvinkel

Lær mere på skråplan.

Eksempler: Hvordan beregnes normal kraft?

1. En genstand med en masse på 10 kg hviler på en plan overflade. Overvej Jordens tyngdekraft på 9,8 m / s².

N = m. g
N = 10. 9,8
N = 98 N

2. Beregn den normale kraft for et objekt på 5 kg, der er på et 45 ° skråt plan. Overvej Jordens tyngdekraft på 9,8 m / s².

N = m. g. cos 45
N = 5. 9,8. 0,7
N = 34,3 N

Entréeksamen Øvelser med feedback

1. (PUC-RS) Lad os antage, at du befinder dig i et supermarked og venter på at veje en mængde æbler på en fjederskala, hvis måleenhed er kilokraften.

Skalalæsningen svarer til:

a) den normale kraftes modul, da dette er interaktionsstyrken mellem æblerne og skalaen, hvis værdi angiveligt er lig med æblernes vægtmodul.
b) både værdien af ​​vægtkraftens modul og den normale krafts modul, da begge udgør et handlingsreaktionspar ifølge Newtons tredje lov.
c) æblens vægtmodul, da dette er interaktionsstyrken mellem æblerne og skalaen.
d) modulet af den resulterende kraft på æblerne.
e) mængden af ​​æblestof.

Se svar

Alternativ til

2. (FUVEST-SP) En mand forsøger at løfte en 5 kg kasse, der ligger på et bord, ved at anvende en lodret kraft på 10 N. I denne situation er værdien af ​​den kraft, som tabellen anvender på feltet: (g = 10m / s2).

a) 0 N
b) 5 N
c) 10 N
d) 40 N
e) 50 N

Se svar

Alternativ

3. (UFOP-MG) Hvilket par kræfter nedenfor repræsenterer et handlings- og reaktionspar?

a) Vægt af blokken og den normale reaktion af tabellen på blokken.
b) Den tiltrækningskraft, som Jorden skaber på en blok, og den tiltrækningskraft, blokken skaber på Jorden.
c) Vægten af ​​et skib og det tryk, som vandet laver på skibet.
d) En vandret kraft, der trækker en blok på et bord, og bordets friktionskraft på blokken.

Se svar

Alternativ b

4. (UNCISAL-AL) Et glas hviler på et vandret bord et sted, hvor tyngdeaccelerationen er konstant. Det er korrekt at sige det

a) bægerets vægtkraft er reaktionen på den kraft, som bordet udøver på den.
b) bægerets vægtkraft og den normale reaktion på bordet på koppen annullerer hinanden.
c) hvis glasset trækkes hen over bordet, vil den normale reaktion fra bordet over glasset ændre sig mod det.
d) hvis glasset trækkes over bordet, vil den normale reaktion fra bordet over glasset ændre sig i intensitet.
e) hvis en person hviler hånden på glasset, vil den normale reaktion fra bordet på det falde i intensitet.

Se svar

Alternativ b

For at lære mere, læs også:

• Newtons love
• Newtons love - øvelser
• Vektormængder
• Remskiver
• Fysikformler