Vahvuusnormaalia (tai yksinkertaisesti normaali) on pakottaa pinnan kohdistamaan esineeseen. Kun kohdistamme voiman pintaan, se kohdistaa reaktiovoiman meihin sama suuntakuitenkin mielessävastapäätä. Mukaan Newtonin kolmas laki, normaalivoimalla on oltava sama intensiteetti kuin pintaan kohdistetulla voimalla, lisäksi se on koskaankohtisuorassa (se tekee 90 asteen kulman) tämän pinnan tason kanssa.
Kun mikä tahansa esine asetetaan tasaiselle pinnalle, normaali voima vaikuttaa samaan suuntaan kuin sinun Paino, mutta päinvastaisessa suunnassa. Siten normaali voima hän voiperuuta itsesi painovoiman kanssa, jolloin keho pysyy sisällä saldo.
Koska normaali vahvuus ja painovoima he toimivat samalla ruumiilla ei voida pitää toiminta- ja reaktioparina., koska, kuten Newtonin kolmas laki vahvistaa, nämä voimaparit voi olla olemassa vain eri elimissä. Alla ymmärrämme normaalin ja painon välisen suhteen, mutta jotta ymmärrät tämän tekstin sisällön selkeämmin, suosittelemme, että luet artikkeli: Newtonin lait.
Katsomyös:Katso joitain vinkkejä fysiikan tutkimuksen parantamiseksi
normaali vahvuus ja painovoima
Kuten sanottu, lujuuspaino ja normaali lujuus eivät ole toimintaa ja reaktiota. Vaikka nämä voimat näyttävät aina olevan yhteydessä toisiinsa, mikä tahansa puristus voi tuottaa normaalin voiman: kun työnnämme esimerkiksi seinää, se kohdistaa meihin normaalin voiman, joka on kohtisuorassa sen pintaan nähden.
On tavallista kuulla, että normaali ja paino ovat tasa-arvoisia ja siksi peruuttavat toisensa. Tämä lausunto se ei ole aina totta. Itse asiassa tämä pätee vain hyvin spesifiseen tapaukseen: kun jokin esine on tasapainossa ja tuettu täysin tasaiselle pinnalle yksinomaan painovoiman vaikutuksesta. Tarkistetaan joitain tapauksia, joissa normaali vahvuus ei ole yhtä suuri kuin painovoima:
Kun jokin runko on tuettu kaltevalle pöydälle, normaali voima ei vastaa painovoimaa, vaan vain sen pystykomponenttia;
Kun löydämme itsemme hissistä, joka suorittaa nopeutetun ylämäkeen liikkeen, hissin lattian tavanomainen voima on suurempi kuin painomme;
Kun olemme nopeasti laskeutuvassa hississä, normaalin voiman suuruus on pienempi kuin painomme, samanlainen kuin silloin, kun tunnemme perhosia vatsassamme, kun astumme jyrkkään laskuun;
Normaali voima on pienempi kuin painovoima, jos jokin näistä vetää esinettä ylöspäin. Vaikka tämä esine pysyisi paikallaan, sen puristaminen maahan on vähäisempää.
Katsomyös: Ymmärrä, miksi emme tunne, että maapallo pyörii
Normaali lujuuskaava
Kehoon vaikuttavan normaalin voiman voimakkuuden määrittämiseksi ei ole erityistä kaavaa. Tiedämme kuitenkin, että se on olemassa aina, kun runko painovoiman vaikutuksesta tukeutuu jollekin pinnalle. Normaalin voimamoduulin löytämiseksi on koottava a vapaakappalekuvaeli edustavat kehoon vaikuttavia voimia ja edustavat normaalia voimaa voimana, joka muodostaa 90 asteen kulman pinnan kanssa.
Tietää enemmän:Kuinka ratkaista Newtonin lakiharjoituksia
normaali voima tasossa
Tapaus, jossa esine on tasossa ja yksinkertaisimman painovoiman alaisena, on yleisin normaalin voiman tutkimiseksi, kuten seuraavassa kuvassa esitetään:
Esitetyssä tilanteessa näemme, että painovoima ja normaali voima kumoavat toisensa, joten tässä tapauksessa normaalilla on sama intensiteetti kuin ruumiinpainolla.
normaali voima kaltevalle tasolle
Kun objekti tukee a pinta-kalteva, sen tälle pinnalle kohdistama puristusvoima pienenee kuin vaakasuorassa. Tämä tapahtuu, koska esineeseen vaikuttava painovoima hajoaa kahteen, ja tässä tapauksessa normaali voima poistuu vain painon pystysuorasta osasta, kuten on esitetty vapaan rungon kaaviossa, tässä kuvassa:
![Kaltevalla tasolla normaali on yhtä suuri kuin painon y-komponentti. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Kuten kuvassa näkyy, normaalivoima (N) ja painon y-komponentti (Py) toimivat samaan suuntaan, joten voimme sanoa, että tässä tilanteessa nämä kaksi voimaa estävät toisiaan, joten normaali vastaa Py:
Normaali lujuus hississä
kun olemme a hissi levossa tai jopa ylös tai alas tasaisella nopeudella, normaali on täsmälleen yhtä suuri kuin painomme. Jos hissiä kuitenkin kiihdytetään mihin tahansa suuntaan (ylös tai alas), normaali voi olla pienempi tai suurempi kuin painomme, kuten seuraavassa kuvassa näkyy:
Sovelluksen mukaan Newtonin toinen laki, tuloksena oleva hissi matkustajalle kussakin tapauksessa määrää sen, kuinka paljon suurempi tai pienempi normaalivoima on. Tuloksen löytämiseksi kussakin tilanteessa käytämme tätä lakia.
normaali vahvuus
Jos vaakasuoralle pinnalle tuettu runko liikkuu a suuntarinnakkain tälle pinnalle, siihen vaikuttava normaali voima ei toimi.. Tämä johtuu siitä, että normaali voima muodostuu aina 90 ° kulmassa pintaan nähden. Kuten tiedämme, voiman tekemän työn määritelmän mukaan siirtymään kohtisuorat voimat eivät kykene tekemään työtä, kuten tässä kaavassa esitetään:
normaali lujuus ja asteikko
kun astumme asteikkoon emme mittaa painoamme ja vielä vähemmän painoamme, ainakaan suoraan. Jos mittaamme mitä tahansa näistä suuruuksista, asteikko ei näytä mittaa muutoksista, jos joku nojautuu esimerkiksi harteillemme.
Se, mitä asteikko todella mittaa, on sen normaali voima, jota varten yleisimmät asteikot on varustettu jouset oikein kalibroitu. Kun pillereitä, nämä jouset muodostaa, ja massa mitataan ainakin epäsuorasti tämän muodonmuutoksen perusteella.
Katsomyös: Löydä joitain vahingossa tapahtuneita fysiikan löytöjä
Ratkaistut harjoitukset normaalilla voimalla
Kysymys 1) Tarkista vaihtoehto normaalin voiman suhteen väärä:
a) Normaali voima on aina kohtisuorassa pintaa vastaan.
b) Normaali voima näkyy reaktiona pinnalla lepäävän ruumiin painoon.
c) Normaali ja paino eivät ole toiminta- ja reaktiopareja.
d) Normaali voima on verrannollinen voimaan, jolla esine puristaa pintaa.
e) Normaalilujuuden moduuli ei aina ole yhtä suuri kuin painolujuus.
Sapluuna: Kirjain B
Resoluutio:
Ainoa väärä vaihtoehto luettelossa on B-kirjain, koska normaali voima ei ole reaktiovoima painovoimaan. Itse asiassa normaali voima on puristusreaktiovoima, joka asetetaan pinnalle.
Kysymys 2) 5 kg: n runko on tasaisella alustalla paikassa, jossa painovoima on 10 m / s². Määritä kyseiseen kehoon vaikuttavan normaalin voiman voimakkuus.
a) 50 N
b) 2 N
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N
Sapluuna: Kirjain a
Resoluutio:
Riittää, kun muistat, että kun esine on tasapainossa ja tuettu vaakasuoralla pinnalla, siihen vaikuttavan normaalin voiman intensiteetti on yhtä suuri kuin sen paino. Tarkista laskelma:
Kysymys 3) Runko, jonka massa on 5 kg, tuetaan kaltevalle, sileälle ja kitkattomalle pinnalle. Kun tiedät, että pinnan kaltevuuskulma suhteessa vaakasuuntaan on 30 °, määritä, mikä on tähän kappaleeseen vaikuttavan normaalin voiman voimakkuus.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N
d) 25 N
e) 15 N
Sapluuna: Kirjain D
Resoluutio:
Kuten tekstissä todetaan, kun runko on tuettu kaltevalle pinnalle, sen normaaliarvo vastaa sen painon pystysuoraa osaa (Py). Tämä painokomponentti voidaan laskea kertomalla paino kaltevuuskulman kosinilla. Kun tiedämme, että kulma on tässä tapauksessa 30º ja että cos 30º on yhtä suuri kuin 0,5, on välttämätöntä, että teemme seuraavan laskelman:
Analysoimalla tehtyä laskutoimitusta voidaan nähdä, että kun tason kallistuskulma on 30º, voiman voimakkuus normaali putoaa puoleen arvosta, joka sillä olisi, jos esine lepäisi suunnan suuntaisella pinnalla vaakasuorassa.
Minun luona. Rafael Helerbrock
