Silanormálne (alebo jednoducho normálne) je sila, ktorou povrch pôsobí na predmet. Keď použijeme silu na povrch, bude na nás vyvíjať reakčnú silu v rovnakým smerom, avšak s zmyselopak. Podľa Tretí Newtonov zákonnormálna sila musí mať rovnakú intenzitu ako tá, ktorá pôsobí na povrch vôbeckolmý (zviera s rovinou tohto povrchu uhol 90 °).
Ak nejaký predmet položíte na rovný povrch, bude pôsobiť normálna sila rovnakým smerom ako vy Váha, ale opačným smerom. Teda normálna sila viezrušte sa s váhovou silou, čo spôsobí, že telo zostane v rovnováha.
Keďže normálna sila a pevnosť hmotnosti pôsobia na to isté telo, oni nemožno považovať za dvojicu akcia a reakcia., pretože, ako ustanovuje tretí Newtonov zákon, tieto dvojice síl môžu existovať iba v rôznych orgánoch. Ďalej pochopíme vzťah medzi normálnou hmotnosťou a hmotnosťou, aby ste však mohli lepšie porozumieť obsahu tohto textu, odporúčame vám prečítať si naše článok: Newtonove zákony.
Pozritiež:Prečítajte si niekoľko tipov na zlepšenie štúdia fyziky
normálna sila a pevnosť hmotnosti
Ako už bolo povedané, silová váha a normálna sila nie sú čin a reakcia. Aj keď sa zdá, že tieto sily vždy súvisia, akákoľvek kompresia môže spôsobiť normálnu silu: keď zatlačíme napríklad na stenu, bude na nás vyvíjať normálnu silu, ktorá je kolmá na jej povrch.
Je bežné, že počujete túto normu a váhu sú si rovní, a preto sa navzájom rušia. Toto tvrdenie však nie je to vždy pravda. V skutočnosti to platí iba pre veľmi konkrétny prípad: keď je nejaký predmet v rovnováhe a podoprený o dokonale rovný povrch, pod výlučným pôsobením sily hmotnosti. Poďme skontrolovať niektoré prípady, keď sa normálna pevnosť nerovná sile hmotnosti:
Ak je ktorékoľvek teleso podopreté o sklonený stôl, normálna sila nezodpovedá váhovej sile, ale iba jej zvislej zložke;
Keď sa ocitneme vo výťahu, ktorý vykonáva zrýchlený pohyb do kopca, normálna sila vyvíjaná podlahou výťahu bude mať väčšiu veľkosť ako naša váha;
Keď sme v rýchlo klesajúcom výťahu, normálna sila bude mať veľkosť menšiu ako naša váha, podobne ako keď cítime motýle v žalúdkoch, keď vstupujeme do prudkého klesania;
Normálna sila bude menšia ako sila hmotnosti, ak niektorý z nich ťahá predmet hore. Aj keď tento objekt zostane stáť, kompresia, ktorú vytvára na zemi, je menšia.
Pozritiež: Pochopte, prečo necítime rotáciu Zeme
Normálny vzorec sily
Neexistuje žiadny konkrétny vzorec na stanovenie intenzity normálnej sily pôsobiacej na telo. Vieme však, že bude existovať vždy, keď bude telo pôsobením gravitácie podopreté o nejaký povrch. Na nájdenie normálového silového modulu je potrebné zostaviť a diagram voľného tela, to znamená predstavuje sily pôsobiace na telo a správne predstavuje normálnu silu ako silu, ktorá s povrchom zviera uhol 90 °.
Vedieť viac:Ako riešiť Newtonove zákonné cvičenia
normálna sila v rovine
Prípad, v ktorom je predmet v rovine a pri výlučnom pôsobení najjednoduchšej silovej sily je pre nás najbežnejší prípad, keď chceme študovať normálnu silu, ako je to znázornené na nasledujúcom obrázku:
V ilustrovanej situácii vidíme, že váhová sila a normálna sila sa navzájom rušia, takže v tomto prípade má normálna sila rovnakú intenzitu ako telesná hmotnosť.
normálová sila na naklonenú rovinu
Keď je objekt podporovaný na a povrchnakláňajúci sa, kompresná sila, ktorou pôsobí na tento povrch, sa zmenší, ako keby bola vodorovná. Stáva sa to preto, lebo váhová sila pôsobiaca na objekt sa rozpadne na dve, a v tomto prípade normálna sila sa zruší iba pri zvislej zložke závažia, ako je znázornené na diagrame voľného tela na tomto obrázku:
![V naklonenej rovine sa normála rovná y zložke závažia. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Ako je znázornené na obrázku, normálová sila (N) a y zložka závažia (Pr) pôsobia rovnakým smerom, takže môžeme povedať, že v tejto situácii sa tieto dve sily navzájom rušia, takže normála je ekvivalentná Pr:
Normálna sila vo výťahu
keď sme v a výťah v pokoji alebo dokonca stúpanie alebo klesanie konštantnou rýchlosťou, normálna hodnota sa bude rovnať našej hmotnosti. Ak však výťah zrýchľujete v ľubovoľnom smere (hore alebo dole), normálna hodnota môže byť menšia alebo väčšia ako naša hmotnosť, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku:
Podľa žiadosti Newtonov druhý zákon, výsledná sila na obyvateľa výťahu v každom prípade určí, o koľko väčšia alebo menšia bude veľkosť normálnej sily. Na nájdenie výsledku v každej zo situácií používame tento zákon.
normálna silová práca
Ak sa nejaké teleso podopreté o vodorovný povrch pohybuje na a smerparalelne na ten povrch, normálna sila na ňu pôsobiaca nebude robiť žiadnu prácu.. Je to spôsobené tým, že normálová sila sa vždy vytvára v uhle 90 ° k povrchu. Ako vieme, definícia práce vykonanej silou hovorí, že sily kolmé na posun nie sú schopné vykonávať prácu, ako ukazuje tento vzorec:
normálna sila a stupnica
keď stúpime na váhu nemeriame svoju váhu, tým menej svoju hmotnosť, aspoň nie priamo. Keby sme merali ktorúkoľvek z týchto veličín, škála by neukazovala žiadnu zmenu v jej miere, keby sa mal niekto napríklad oprieť o naše plecia.
To, čo váha skutočne meria, je normálna sila, ktorou pôsobí, preto sú vybavené najbežnejšími váhami pružiny správne kalibrované. Kedy tabletky, tieto pramene deformovať, a na základe tejto deformácie sa aspoň nepriamo meria naša hmotnosť.
Pozritiež: Objavte niekoľko fyzikálnych objavov, ku ktorým došlo náhodou
Vyriešené cvičenia na normálnu silu
Otázka 1) Vo vzťahu k normálnej sile skontrolujte alternatívu nesprávne:
a) Normálna sila je vždy kolmá na povrch.
b) Normálna sila sa javí ako reakcia na váhu tela položeného na povrchu.
c) Normálna hmotnosť a váha nie sú dvojicou akcií a reakcií.
d) Normálna sila je úmerná sile, s ktorou predmet stláča povrch.
e) Normálna pevnosť nebude mať vždy modul rovný sile hmotnosti.
Šablóna: Písmeno B
Rozhodnutie:
Jedinou nesprávnou alternatívou v zozname je písmeno B, pretože normálna sila nie je reakčnou silou na váhu. Normálna sila je v skutočnosti tlakovou reakčnou silou, ktorá je umiestnená na povrchu.
Otázka 2) 5 kg teleso je podopreté na rovnom povrchu v mieste, kde gravitácia predstavuje 10 m / s². Určte intenzitu normálovej sily pôsobiacej na dané teleso.
a) 50 N
b) 2 N
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N
Šablóna: Písmeno A
Rozhodnutie:
Stačí si uvedomiť, že keď je objekt v rovnováhe a je podopretý o vodorovný povrch, normálna sila pôsobiaca na neho má intenzitu rovnajúcu sa jeho hmotnosti. Skontrolujte výpočet:
Otázka 3) Telo s hmotnosťou rovnou 5 kg je podopreté o šikmý, hladký povrch bez trenia. S vedomím, že uhol sklonu plochy vo vzťahu k horizontálnemu smeru je rovný 30 °, určite, aká je intenzita normálovej sily pôsobiacej na toto teleso.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N.
d) 25 N
e) 15 N
Šablóna: Písmeno D
Rozhodnutie:
Ako je uvedené v texte, keď je telo podopreté na šikmom povrchu, jeho normála bude zodpovedať vertikálnej zložke jeho hmotnosti (Pr). Túto zložku hmotnosti je možné vypočítať vynásobením hmotnosti kosínusom uhla sklonu. Ak vieme, že uhol je v tomto prípade 30 ° a že cos 30 ° sa rovná 0,5, musíme urobiť nasledujúci výpočet:
Z vykonaného výpočtu môžeme vidieť, že pre prípad, keď je uhol sklonu roviny 30 °, bude intenzita sily normálne poklesne o polovicu hodnoty, akú by mal, keby predmet ležal na povrchu zarovnanom so smerom horizontálne.
Podľa mňa. Rafael Helerbrock
