Normal styrke: formler, beregning og øvelser

Normal styrke (F_Nei), også kalt "støttekraft", er en type kontaktkraft som utøves av et legeme på en overflate.

Som et eksempel kan vi tenke oss en blokk i ro på et bord, hvor begge utøver den normale kraften på hverandre, vinkelrett på kontaktflatene.

Merk at denne kraften er viktig da den forhindrer at faste gjenstander krysses av andre. Det er fordi styrken til tyngdekraften det fungerer ved å skyve objektet nedover, mens den normale kraften motarbeider det.

I tillegg til normal styrke, har vi styrkevekt som virker i vertikal retning under trekk av jordens gravitasjon. I dette tilfellet vil den normale kraften ha samme intensitet som vektkraften, men i motsatt retning.

Normal styrke og vektstyrke som virker på en blokk

Les mer om temaet i artikkelen: Styrke.

Formler

Å beregne den normale kraften til et objekt som er i ro i en flat overflate, brukes følgende uttrykk:

N = m. g

Å være,

N: normal kraft
m: objektmasse
g: tyngdekraften

Husk at styrke er en vektor angitt med en pil over bokstaven. Merk at vektorene har modul (styrke av kraften som utøves), retning (linjen langs hvilken den virker) og retning (siden av linjen som kraften ble utøvd på).

Har du spørsmål om vektorer? Les artikkelen: Vektorer: Sum, subtraksjon og nedbrytning.

Aktivering av normal kraft på et skrått plan

Imidlertid, hvis det objektet er i en skråplan, er formelen som følger:

N = m. g. cos (x)

Å være,

N: normal kraft
m: objektmasse
g: tyngdekraften
x: tilt vinkel

Lær mer på skråplan.

Eksempler: Hvordan beregne normal kraft?

1. En gjenstand med en masse på 10 kg er i ro på en flat overflate. Tenk på jordens tyngdekraft på 9,8 m / s².

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

2. Beregn den normale kraften til et objekt på 5 kg som er på et skråplan på 45 °. Tenk på jordens tyngdekraft på 9,8 m / s².

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

Inngangseksamen Øvelser med tilbakemelding

1. (PUC-RS) La oss anta at du befinner deg i et supermarked og venter på å veie en mengde epler på en vårskala, hvis måleenhet er kilokraften.

Skalaavlesningen tilsvarer:

a) den normale kraftens modul, da dette er interaksjonskraften mellom eplene og skalaen, hvis verdi angivelig er lik eplens vekt.
b) både verdien av modulen til vektkraften og modulen til den normale kraften, siden begge utgjør et handlings-reaksjonspar, ifølge Newtons tredje lov.
c) eplevektmodulen, da dette er interaksjonskraften mellom eplene og skalaen.
d) modulen til den resulterende kraften på eplene.
e) mengden eplemateriale.

Se Svar

Alternativ til

2. (FUVEST-SP) En mann prøver å løfte en boks på 5 kg, som ligger på et bord, med en vertikal kraft på 10 N. I denne situasjonen er verdien av kraften som tabellen gjelder for boksen: (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 krefter nedenfor representerer et handlings- og reaksjonspar?

a) Vekten av blokken og den normale reaksjonen av tabellen på blokken.
b) Den tiltrekningskraften jorden utgjør på en blokk og den tiltrekningskraften blokken utøver på jorden.
c) Vekten til et skip og skyvet som vannet gir på fartøyet.
d) En horisontal kraft som trekker en blokk på et bord og friksjonskraften til bordet på blokken.

Se Svar

Alternativ b

4. (UNCISAL-AL) Et glass hviler på et horisontalt bord, på et sted der tyngdeakselerasjonen er konstant. Det er riktig å si det

a) Vektkraften til koppen er reaksjonen på kraften som bordet utøver på den.
b) Vektkraften til koppen og den normale reaksjonen på bordet på koppen avbryter hverandre.
c) hvis glasset blir dratt over bordet, vil den normale reaksjonen på bordet over glasset endre seg mot det.
d) hvis glasset dras over bordet, vil den normale reaksjonen på bordet over glasset endre seg i intensitet.
e) hvis en person hviler hånden på glasset, vil den normale reaksjonen på bordet på det avta i intensitet.

Se Svar

Alternativ b

For å lære mer, les også:

• Newtons lover
• Newtons lover - øvelser
• Vektormengder
• Remskiver
• Fysikkformler