Stärkenormal (oder einfach normal) ist das Kraft, die eine Oberfläche auf ein Objekt ausübt. Wenn wir eine Kraft auf eine Oberfläche ausüben, übt sie eine Reaktionskraft auf uns aus, in der selbe Richtung, jedoch mit SinnGegenteil. Laut der Newtons drittes Gesetz, muss die Normalkraft die gleiche Intensität haben wie die auf die Oberfläche ausgeübte, außerdem ist sie jeaufrecht (es bildet einen Winkel von 90º) mit der Ebene dieser Fläche.
Wenn ein Objekt auf einer ebenen Fläche platziert wird, wirkt die Normalkraft in die gleiche richtung wie deine as Gewicht, aber in die entgegengesetzte Richtung. Somit ist die Normalkraft er kannstorniere dich mit der Gewichtskraft, wodurch der Körper in Balance.
Seit der normale Stärke und Gewichtsstärke wirken auf denselben Körper, sie kann nicht als Aktions- und Reaktionspaar betrachtet werden., da, wie Newtons drittes Gesetz festlegt, diese Kräftepaare kann nur in verschiedenen Körpern existieren. Im Folgenden werden wir den Zusammenhang zwischen Normalgewicht und Gewicht verstehen. Damit Sie den Inhalt dieses Textes jedoch besser verstehen, empfehlen wir Ihnen, sich über unsere
Artikel: Newtonsche Gesetze.
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normale Stärke und Gewichtsstärke
Wie gesagt, Stärke Gewicht und normale Stärke sind nicht Aktion und Reaktion. Auch wenn diese Kräfte immer verwandt zu sein scheinen, jede Kompression kann eine Normalkraft erzeugen: Wenn wir zum Beispiel eine Wand drücken, übt sie eine Normalkraft auf uns aus, die senkrecht zu ihrer Oberfläche steht.
Es ist üblich zu hören, dass Normal und Gewicht sind gleich und heben sich daher gegenseitig auf. Allerdings ist diese Aussage es ist nicht immer wahr. Tatsächlich trifft dies nur für einen ganz bestimmten Fall zu: wenn ein Objekt im Gleichgewicht ist und auf einer vollkommen ebenen Fläche unter ausschließlicher Wirkung der Gewichtskraft getragen wird. Lassen Sie uns einige Fälle überprüfen, in denen die normale Stärke nicht der Gewichtskraft entspricht:
Wenn ein Körper auf einem geneigten Tisch gelagert wird, entspricht die Normalkraft nicht der Gewichtskraft, sondern nur ihrer vertikalen Komponente;
Wenn wir uns in einem Aufzug befinden, der eine beschleunigte Bergaufbewegung ausführt, wird die vom Aufzugsboden ausgeübte Normalkraft größer sein als unser Gewicht;
Wenn wir uns in einem schnell absteigenden Aufzug befinden, wird die Normalkraft kleiner als unser Gewicht sein, ähnlich wie wenn wir Schmetterlinge im Bauch spüren, wenn wir einen steilen Abstieg betreten;
Die Normalkraft ist geringer als die Gewichtskraft, wenn eine dieser Kräfte ein Objekt nach oben zieht. Selbst wenn dieses Objekt stationär bleibt, ist die Kompression, die es auf den Boden ausübt, geringer.
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Formel mit normaler Stärke
Es gibt keine spezielle Formel, um die Stärke der auf einen Körper wirkenden Normalkraft zu bestimmen. Wir wissen jedoch, dass es immer dann existiert, wenn ein Körper unter der Wirkung der Schwerkraft auf einer Oberfläche gehalten wird. Um das Normalkraftmodul zu finden, muss a necessary Freikörperdiagramm, also die auf den Körper wirkenden Kräfte darstellen und die Normalkraft korrekt als Kraft darstellen, die mit der Oberfläche einen 90°-Winkel bildet.
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Normalkraft in der Ebene
Der Fall, in dem sich ein Objekt in der Ebene befindet und ausschließlich der einfachsten Gewichtskraft unterliegt, ist für uns der häufigste Fall, um die Normalkraft zu untersuchen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:
In der dargestellten Situation sehen wir, dass sich die Gewichtskraft und die Normalkraft gegenseitig aufheben, also hat die Normale in diesem Fall die gleiche Intensität wie das Körpergewicht.
Normalkraft auf der schiefen Ebene
Wenn ein Objekt auf einem unterstützt wird Oberflächegelehnt, wird die Druckkraft, die es auf diese Oberfläche ausübt, kleiner, als wenn sie horizontal wäre. Dies geschieht, weil die auf das Objekt wirkende Gewichtskraft in zwei Teile zerfällt, und in diesem Fall die Normalkraft wird nur mit der vertikalen Gewichtskomponente aufgehoben, wie in einem Freikörperdiagramm in dieser Abbildung dargestellt:
![Auf der schiefen Ebene entspricht die Normale der y-Komponente des Gewichts. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Wie in der Abbildung gezeigt, sind die Normalkraft (N) und die y-Komponente des Gewichts (Pja) wirken in die gleiche Richtung, so dass wir sagen können, dass sich in dieser Situation diese beiden Kräfte gegenseitig aufheben, also ist die Normale äquivalent zu Pja:
Normalkraft im Aufzug
wenn wir in a. sind Aufzug in Ruhe oder sogar mit konstanter Geschwindigkeit nach oben oder unten fahren, die Normale entspricht genau unserem Gewicht. Wenn der Aufzug jedoch in eine beliebige Richtung (nach oben oder unten) beschleunigt wird, kann die Normale kleiner oder größer als unser Gewicht sein, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:
Nach dem Antrag von Newtons zweites Gesetz, die resultierende Kraft auf den Fahrstuhlinsassen in jedem Fall bestimmt, wie viel größer oder kleiner die Normalkraft sein wird. Um das Ergebnis in jeder der Situationen zu finden, wenden wir dieses Gesetz an.
normale Kraftarbeit
Wenn sich ein Körper, der auf einer horizontalen Fläche gestützt wird, auf einer Richtungparallel zu dieser Oberfläche, die darauf wirkende Normalkraft verrichtet keine Arbeit.. Dies liegt daran, dass die Normalkraft immer in einem Winkel von 90º zur Oberfläche gebildet wird. Wie wir wissen, sagt die Definition der von einer Kraft verrichteten Arbeit, dass Kräfte senkrecht zur Verschiebung keine Arbeit verrichten können, wie in dieser Formel gezeigt:
normale Stärke und die Skala
wenn wir auf eine Waage treten Wir messen nicht unser Gewicht, geschweige denn unsere Masse, zumindest nicht direkt. Würden wir eine dieser Größenordnungen messen, würde die Skala keine Veränderung ihres Maßes anzeigen, wenn sich beispielsweise jemand auf unsere Schultern stützen würde.
Was die Waage tatsächlich misst, ist die von ihr ausgeübte Normalkraft, dafür sind die gängigsten Waagen ausgestattet mit Federn richtig kalibriert. Wann Tabletten, diese Federn verformen, und an dieser Verformung wird zumindest indirekt unsere Masse gemessen.
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Gelöste Übungen mit normaler Kraft
Frage 1) In Bezug auf die Normalkraft die Alternative prüfen falsch:
a) Die Normalkraft steht immer senkrecht zur Oberfläche.
b) Normalkraft tritt als Reaktion auf das Gewicht eines auf einer Oberfläche ruhenden Körpers auf.
c) Normal und Gewicht sind kein Aktions- und Reaktionspaar.
d) Die Normalkraft ist proportional zu der Kraft, mit der ein Objekt eine Fläche zusammendrückt.
e) Die Normalfestigkeit hat nicht immer den Modul gleich der Gewichtsfestigkeit.
Vorlage: Buchstabe b
Auflösung:
Die einzige falsche Alternative in der Liste ist der Buchstabe B, da die Normalkraft keine Reaktionskraft auf die Gewichtskraft ist. Tatsächlich ist die Normalkraft eine Druckreaktionskraft, die auf eine Oberfläche aufgebracht wird.
Frage 2) Ein 5 kg schwerer Körper wird auf einer ebenen Fläche an einem Ort getragen, an dem die Schwerkraft 10 m/s² beträgt. Bestimmen Sie die Stärke der Normalkraft, die auf diesen Körper einwirkt.
a) 50 N
b) 2 N
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N
Vorlage: Buchstabe a
Auflösung:
Es genügt, sich daran zu erinnern, dass, wenn ein Objekt im Gleichgewicht ist und auf einer horizontalen Fläche getragen wird, die auf es einwirkende Normalkraft eine Intensität gleich seinem Gewicht hat. Überprüfen Sie die Berechnung:
Frage 3) Ein Körper mit einer Masse von 5 kg wird auf einer geneigten, glatten, reibungsfreien Oberfläche getragen. Wenn Sie wissen, dass der Neigungswinkel der Oberfläche in Bezug auf die horizontale Richtung 30° beträgt, bestimmen Sie die Intensität der auf diesen Körper wirkenden Normalkraft.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N
d) 25 N
e) 15 N
Vorlage: Buchstabe D
Auflösung:
Wie im Text erwähnt, entspricht die Normale eines Körpers, der auf einer geneigten Fläche getragen wird, der vertikalen Komponente seines Gewichts (Pja). Diese Gewichtskomponente kann berechnet werden, indem das Gewicht mit dem Kosinus des Neigungswinkels multipliziert wird. Da wir wissen, dass der Winkel in diesem Fall 30º beträgt und cos 30º gleich 0,5 ist, müssen wir die folgende Berechnung durchführen:
Wenn wir die durchgeführte Berechnung analysieren, können wir sehen, dass bei einem Neigungswinkel der Ebene von 30º die Intensität der Kraft normal sinkt um die Hälfte des Wertes, den es hätte, wenn das Objekt auf einer mit der Richtung ausgerichteten Fläche ruht aligned horizontal.
Von mir. Rafael Helerbrock
