Puterenormal (sau pur și simplu normal) este forța pe care o suprafață o exercită asupra unui obiect. Când aplicăm o forță pe o suprafață, aceasta va exercita o forță de reacție asupra noastră, în aceeasi directie, totuși cu sensopus. In conformitate cu A treia lege a lui Newton, forța normală trebuie să aibă aceeași intensitate ca cea aplicată la suprafață, în plus, este vreodatăperpendicular (face un unghi de 90º) cu planul acestei suprafețe.
Când orice obiect este plasat pe o suprafață plană, forța normală va acționa în aceeași direcție ca a ta Greutate, dar cu direcția opusă. Astfel, forța normală el poateanulează-te cu forța de greutate, determinând rămânerea corpului înăuntru echilibru.
Din moment ce rezistență normală și rezistență la greutate acționează asupra aceluiași corp, ei nu poate fi considerat ca o pereche de acțiune și reacție., deoarece, după cum stabilește a treia lege a lui Newton, aceste perechi de forțe poate exista doar în diferite corpuri. Mai jos, vom înțelege relația dintre normal și greutate, totuși, astfel încât să puteți înțelege mai clar conținutul acestui text, vă sugerăm să citiți despre
articol: Legile lui Newton.
Uitede asemenea:Consultați câteva sfaturi pentru a vă îmbunătăți studiul de fizică
rezistență normală și rezistență la greutate
După cum sa spus, rezistența la greutate și rezistența normală nu sunt acțiune și reacție. Chiar dacă aceste forțe par întotdeauna legate, orice compresie poate produce o forță normală: atunci când împingem un perete, de exemplu, acesta va exercita asupra noastră o forță normală care este perpendiculară pe suprafața sa.
Este obișnuit să auziți acest lucru normal și greutate sunt egale și, prin urmare, se anulează reciproc. Cu toate acestea, această afirmație nu este întotdeauna adevărat. De fapt, acest lucru este valabil numai pentru un caz foarte specific: atunci când un obiect este în echilibru și susținut pe o suprafață perfect plană, sub acțiunea exclusivă a forței de greutate. Să verificăm câteva cazuri în care rezistența normală nu este egală cu rezistența la greutate:
Când orice corp este sprijinit pe o masă înclinată, forța normală nu corespunde cu forța de greutate, ci doar cu componenta sa verticală;
Când ne găsim în interiorul unui ascensor care efectuează o mișcare accelerată în sus, forța normală exercitată de podeaua ascensorului va fi de o magnitudine mai mare decât greutatea noastră;
Când ne aflăm într-un lift cu coborâre rapidă, forța normală va avea o magnitudine mai mică decât greutatea noastră, similar cu când simțim fluturi în stomac atunci când intrăm într-o coborâre abruptă;
Forța normală va fi mai mică decât forța de greutate dacă oricare dintre acestea trage un obiect în sus. Chiar dacă acest obiect rămâne staționar, compresia pe care o face la sol este mai mică.
Uitede asemenea: Înțelegeți de ce nu simțim Pământul rotindu-se
Formula de rezistență normală
Nu există o formulă specifică pentru a determina intensitatea forței normale care acționează asupra unui corp. Cu toate acestea, știm că va exista ori de câte ori un corp, sub acțiunea gravitației, este sprijinit pe o anumită suprafață. Pentru a găsi modulul de forță normal, este necesar să asamblați un schema corpului liber, adică reprezintă forțele care acționează asupra corpului și reprezintă corect forța normală ca o forță care formează un unghi de 90 ° cu suprafața.
Aflați mai multe:Cum se rezolvă exercițiile de drept ale lui Newton
forța normală în plan
Cazul în care un obiect se află în plan și sub acțiunea exclusivă a celei mai simple forțe de greutate este cel mai obișnuit pentru noi să studiem forța normală, așa cum se arată în figura următoare:
În situația ilustrată, vedem că forța de greutate și forța normală se anulează reciproc, deci în acest caz normalul are aceeași intensitate cu greutatea corporală.
forța normală pe planul înclinat
Când un obiect este sprijinit pe un suprafaţăaplecat, forța de compresie pe care o exercită pe această suprafață devine mai mică decât dacă ar fi orizontală. Acest lucru se întâmplă deoarece forța de greutate care acționează asupra obiectului se împarte în două și, în acest caz, forța normală va fi anulată numai cu componenta verticală a greutății, așa cum se arată într-o diagramă cu corp liber, în această figură:
![Pe planul înclinat, normalul este egal cu componenta y a greutății. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
După cum se arată în figură, forța normală (N) și componenta y a greutății (Py) acționează în aceeași direcție, deci putem spune că, în această situație, aceste două forțe se anulează reciproc, deci normalul este echivalent cu Py:
forța normală în lift
când suntem într-o liftul în repaus sau chiar urcând sau coborând cu viteză constantă, normalul va fi exact egal cu greutatea noastră. Cu toate acestea, dacă liftul este accelerat în orice direcție (în sus sau în jos), normalul poate fi mai mic sau mai mare decât greutatea noastră, așa cum se arată în figura următoare:
Conform aplicării A doua lege a lui Newton, forța rezultată asupra ocupantului ascensorului în fiecare caz va determina cât de mare sau mai mică va fi magnitudinea forței normale. Pentru a găsi rezultatul în fiecare dintre situații, aplicăm această lege.
muncă normală de forță
Dacă orice corp sprijinit pe o suprafață orizontală se mișcă pe o direcţieparalel la acea suprafață, forța normală care acționează asupra ei nu va funcționa.. Acest lucru se datorează faptului că forța normală este întotdeauna formată la un unghi de 90 ° față de suprafață. După cum știm, definiția muncii efectuate de o forță spune că forțele perpendiculare pe deplasare nu sunt capabile să facă muncă, așa cum se arată în această formulă:
puterea normală și scara
când pășim pe o scară nu ne măsurăm greutatea, cu atât mai puțin masa, cel puțin nu direct. Dacă am măsura oricare dintre aceste magnitudini, scara nu ar arăta nicio modificare a măsurii sale dacă cineva s-ar sprijini pe umerii noștri, de exemplu.
Ceea ce măsoară de fapt scala este forța normală exercitată de aceasta, pentru aceasta sunt echipate cele mai comune scale arcuri calibrate corespunzător. Cand pastile, aceste izvoare deforma, și se bazează pe această deformare că, cel puțin indirect, se măsoară masa noastră.
Uitede asemenea: Descoperiți câteva descoperiri din fizică care au avut loc accidental
Exerciții rezolvate cu rezistență normală
Intrebarea 1) În raport cu forța normală, verificați alternativa incorect:
a) Forța normală este întotdeauna perpendiculară pe suprafață.
b) Forța normală apare ca o reacție la greutatea unui corp sprijinit pe o suprafață.
c) Normalul și greutatea nu sunt o pereche de acțiune și reacție.
d) Forța normală este proporțională cu forța cu care un obiect comprimă o suprafață.
e) Rezistența normală nu va avea întotdeauna modul egal cu rezistența la greutate.
Șablon: Litera B
Rezoluţie:
Singura alternativă incorectă din listă este litera B, deoarece forța normală nu este o forță de reacție la forța de greutate. De fapt, forța normală este o forță de reacție de compresie care este plasată pe o suprafață.
Intrebarea 2) Un corp de 5 kg este sprijinit pe o suprafață plană, într-un loc în care gravitația este egală cu 10 m / s². Determinați intensitatea forței normale care acționează asupra corpului respectiv.
a) 50 N
b) 2 N
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Este suficient să ne amintim că atunci când un obiect este în echilibru și susținut pe o suprafață orizontală, forța normală care acționează asupra acestuia este de o intensitate egală cu greutatea sa. Verificați calculul:
Întrebarea 3) Un corp cu o masă egală cu 5 kg este sprijinit pe o suprafață înclinată, netedă, fără frecare. Știind că unghiul de înclinare al suprafeței în raport cu direcția orizontală este egal cu 30 °, determinați care este intensitatea forței normale care acționează asupra acestui corp.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N
d) 25 N
e) 15 N
Șablon: Litera D
Rezoluţie:
După cum se menționează în text, atunci când un corp este sprijinit pe o suprafață înclinată, normalul său va corespunde componentei verticale a greutății sale (Py). Această componentă de greutate poate fi calculată prin înmulțirea greutății cu cosinusul unghiului pantei. Știind că unghiul în acest caz este 30º și că cos 30º este egal cu 0,5, este necesar să facem următorul calcul:
Analizând calculul efectuat, putem vedea că, atunci când unghiul de înclinare al planului este de 30º, intensitatea forței normal scade la jumătate din valoarea pe care ar avea-o dacă obiectul s-ar sprijini pe o suprafață aliniată cu direcția orizontală.
De mine. Rafael Helerbrock