Styrkenormal (eller simpelthen normalt) er tvinge en overflade ud på et objekt. Når vi anvender en kraft på en overflade, vil den udøve en reaktionskraft på os i samme retningdog med følelsemodsat. Ifølge Newtons tredje lov, skal den normale kraft have samme intensitet som den, der påføres overfladen, desuden er den nogensindevinkelret (den udgør en vinkel på 90º) med overfladen.
Når ethvert objekt placeres på en plan overflade, vil den normale kraft virke i samme retning som din Vægt, men med den modsatte retning. Således den normale kraft han kanannullere dig selv med vægtkraften, hvilket får kroppen til at forblive i balance.
Siden den normal styrke og vægtstyrke handle på den samme krop, de kan ikke betragtes som et handlings- og reaktionspar., da, som Newtons tredje lov fastslår, disse par af kræfter kan kun eksistere i forskellige kroppe. Nedenfor vil vi forstå forholdet mellem normal og vægt, men så du kan forstå indholdet af denne tekst mere klart, foreslår vi, at du læser om vores artikel: Newtons love.
Seogså:Tjek nogle tip til at forbedre din fysikundersøgelse
normal styrke og vægtstyrke
Som sagt styrkevægt og normal styrke er ikke handling og reaktion. Selvom disse kræfter altid synes at være beslægtede, enhver kompression kan producere en normal kraft: når vi f.eks. skubber en mur, vil den udøve en normal kraft på os, der er vinkelret på dens overflade.
Det er almindeligt at høre, at normal og vægt er lige og annullerer derfor hinanden. Imidlertid denne erklæring det er ikke altid sandt. Faktisk er dette kun tilfældet i et meget specifikt tilfælde: når et eller andet objekt er i balance og understøttet på en perfekt flad overflade under den eksklusive virkning af vægten. Lad os kontrollere nogle tilfælde, hvor normal styrke ikke er lig med vægtstyrke:
Når et legeme understøttes på et skråt bord, svarer den normale kraft ikke til vægtkraften, men kun til dens lodrette komponent;
Når vi befinder os inde i en elevator, der udfører en accelereret opadgående bevægelse, vil den normale kraft, der udøves af elevatorgulvet, være af større størrelse end vores vægt;
Når vi befinder os i en hurtig faldende elevator, vil den normale kraft have en størrelse mindre end vores vægt, svarende til når vi føler sommerfugle i vores mave, når vi går ind i en stejl nedstigning;
Den normale kraft vil være mindre end vægtkraften, hvis nogen af disse trækker en genstand op. Selvom dette objekt forbliver stille, er kompressionen, det giver på jorden, mindre.
Seogså: Forstå hvorfor vi ikke føler Jorden rotere
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Formel med normal styrke
Der er ingen specifik formel til at bestemme intensiteten af den normale kraft, der virker på en krop. Vi ved dog, at den vil eksistere, når et legeme under tyngdekraftens indvirkning understøttes på en eller anden overflade. For at finde det normale kraftmodul er det nødvendigt at samle en frit kropsdiagram, dvs. repræsentere de kræfter, der virker på kroppen og repræsenterer korrekt den normale kraft som en kraft, der danner en 90º vinkel med overfladen.
Lær mere:Sådan løses Newtons lovøvelser
normal kraft i plan
Det tilfælde, hvor en genstand er på flyet og under den eneste virkning af den enkleste vægtkraft, er den mest almindelige for os at studere den normale kraft, som vist i følgende figur:
I den illustrerede situation ser vi, at vægtkraften og den normale kraft annullerer hinanden, så i dette tilfælde har normalen den samme intensitet som kropsvægten.
normal kraft på det skrå plan
Når et objekt understøttes på en overfladelænet, kompressionskraften, den udøver på denne overflade, bliver mindre, end hvis den var vandret. Dette sker, fordi vægtkraften, der virker på objektet, nedbrydes i to, og i dette tilfælde den normale kraft annulleres kun med vægtenes lodrette komponent, som vist i et fritlegemsdiagram, i denne figur:
![På det skrånende plan er det normale lig med y-komponenten i vægten. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Som vist i figuren er den normale kraft (N) og y-komponenten af vægten (Py) handle i samme retning, så vi kan sige, at i disse situationer annullerer disse to kræfter hinanden, så det normale svarer til Py:
normal kraft i elevatoren
når vi er i en Elevator i hvile eller endda gå op eller ned med konstant hastighed, vil det normale være nøjagtigt lig med vores vægt. Men hvis elevatoren accelereres i en hvilken som helst retning (op eller ned), kan normal være mindre eller større end vores vægt, som vist i følgende figur:
Ifølge anvendelsen af Newtons anden lov, den resulterende kraft på elevatorens beboer vil i hvert tilfælde bestemme, hvor meget større eller mindre størrelsen af den normale kraft vil være. For at finde resultatet i hver af situationerne anvender vi denne lov.
normal styrke arbejde
Hvis et legeme understøttet på en vandret overflade bevæger sig på en retningparallel til den overflade, den normale kraft, der virker på den, vil ikke arbejde.. Dette skyldes, at den normale kraft altid dannes i en vinkel på 90 ° i forhold til overfladen. Som vi ved siger definitionen af arbejde udført af en styrke, at kræfter vinkelret på forskydning ikke er i stand til at udføre arbejde, som vist i denne formel:
normal styrke og skala
når vi træder på en skala vi måler ikke vores vægt, meget mindre vores masse, i det mindste ikke direkte. Hvis vi målte en af disse størrelser, ville skalaen ikke vise nogen ændring i dens mål, hvis nogen for eksempel læner sig på vores skuldre.
Hvad skalaen faktisk måler er den normale kraft, den udøver, for dette er de mest almindelige skalaer udstyret med fjedre korrekt kalibreret. Hvornår piller, disse fjedre deformere, og det er baseret på denne deformation, at i det mindste indirekte måles vores masse.
Seogså: Opdag nogle opdagelser i fysikken, der opstod ved et uheld
Løst øvelser på normal styrke
Spørgsmål 1) I forhold til normal kraft skal du kontrollere alternativet ukorrekt:
a) Normal kraft er altid vinkelret på overfladen.
b) Normal kraft vises som en reaktion på vægten af et legeme, der hviler på en overflade.
c) Normal og vægt er ikke et handlings- og reaktionspar.
d) Normal kraft er proportional med den kraft, hvormed en genstand komprimerer en overflade.
e) Normal styrke vil ikke altid have modul svarende til vægtstyrke.
Skabelon: Bogstav B
Løsning:
Det eneste forkerte alternativ på listen er bogstavet B, fordi den normale kraft ikke er en reaktionskraft til vægtkraften. Faktisk er den normale kraft en trykreaktionskraft, der placeres på en overflade.
Spørgsmål 2) En krop på 5 kg understøttes på en plan overflade et sted, hvor tyngdekraften er lig med 10 m / s². Bestem intensiteten af den normale kraft, der virker på den krop.
a) 50 N
b) 2 N
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N
Skabelon: Bogstav a
Løsning:
Det er nok at huske, at når en genstand er i ligevægt og understøttet på en vandret overflade, er den normale kraft, der virker på den, med en intensitet svarende til dens vægt. Kontroller beregningen:
Spørgsmål 3) En krop med en masse lig med 5 kg understøttes på en skrå, glat, friktionsfri overflade. Ved at vide, at overfladens hældningsvinkel i forhold til den vandrette retning er lig med 30 °, skal du bestemme, hvad intensiteten af den normale kraft, der virker på dette legeme.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N
d) 25 N
e) 15 N
Skabelon: Bogstav D
Løsning:
Som anført i teksten, når et legeme understøttes på en skrånende overflade, vil dets normale svare til den lodrette komponent af dets vægt (Py). Denne vægtkomponent kan beregnes ved at gange vægten med hældningsvinkelens cosinus. Når vi ved, at vinklen i dette tilfælde er 30º, og at cos 30º er lig med 0,5, er det nødvendigt, at vi foretager følgende beregning:
Når vi analyserer den foretagne beregning, kan vi se, at når planens hældningsvinkel er 30º, er kraftens intensitet normale dråber med halve den værdi, det ville have, hvis objektet hvilede på en overflade, der var justeret med retningen vandret.
Af mig Rafael Helerbrock
