Močnormalno (ali preprosto normalno) je sila, ki jo površina izvaja na predmet. Ko na površino uporabimo silo, bo ta na nas izvajala reakcijsko silo v isti smeri, vendar z smiselnasprotno. Glede na Newtonov tretji zakon, normalna sila mora imeti enako intenzivnost kot sila, ki deluje na površino, poleg tega pa je kdajkolipravokotna (naredi kot 90º) z ravnino te površine.
Ko je kateri koli predmet postavljen na ravno površino, deluje normalna sila v isti smeri kot vaš Utež, vendar z nasprotno smerjo. Tako je normalna sila on lahkoprekliči se s težo, zaradi česar ostane telo v njem ravnovesje.
Ker je normalna trdnost in trdnost delujejo na isto telo, oni ni mogoče šteti za akcijski in reakcijski par., saj, kot določa Newtonov tretji zakon, ti pari sil lahko obstajajo samo v različnih telesih. Spodaj bomo razumeli razmerje med normalno in težo, vendar zato, da boste lahko jasneje razumeli vsebino tega besedila, vam predlagamo, da preberete o naši članek: Newtonovi zakoni.
Poglejtudi:Oglejte si nekaj nasvetov za izboljšanje študija fizike
normalna trdnost in trdnost
Kot rečeno, moč teže in normalna moč niso delovanje in reakcija. Čeprav se zdi, da so te sile vedno povezane, vsako stiskanje lahko povzroči normalno silo: ko na primer potisnemo steno, bo na nas izvajala normalno silo, ki je pravokotna na njeno površino.
Običajno je slišati to normalno in težo so enaki in se zato medsebojno izničijo. Vendar ta izjava ni vedno res. Pravzaprav to velja le za zelo specifičen primer: ko je nek predmet v ravnovesju in podprt na popolnoma ravni površini pod izključnim delovanjem sile teže. Preverimo nekaj primerov, ko običajna trdnost ni enaka trdnosti:
Kadar je katero koli telo naslonjeno na nagnjeno mizo, normalna sila ne ustreza utežni sili, temveč le njeni navpični komponenti;
Ko se znajdemo v dvigalu, ki izvaja pospešeno gibanje navkreber, bo normalna sila, ki jo izvaja dno dvigala, večja od naše teže;
Ko smo v hitro padajočem dvigalu, bo normalna sila manjša od naše teže, podobno kot takrat, ko občutimo metulje v želodcu, ko vstopimo v strm spust;
Normalna sila bo manjša od sile teže, če katera od njih vleče predmet navzgor. Tudi če ta objekt ostane mirujoč, je stiskanje na tleh manjše.
Poglejtudi: Razumejte, zakaj ne čutimo, da se Zemlja vrti
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Formula normalne trdnosti
Za določitev jakosti normalne sile, ki deluje na telo, ni posebne formule. Vemo pa, da bo obstajal, kadar bo telo pod vplivom gravitacije podprto na neki površini. Če želite najti modul normalne sile, morate sestaviti a diagram prostega telesa, to pomeni, predstavljajo sile, ki delujejo na telo, in pravilno predstavljajo normalno silo kot silo, ki s površino tvori kot 90º.
Izvedite več:Kako rešiti Newtonove zakonske vaje
normalna sila v ravnini
Primer, v katerem je objekt na ravnini in pod izključnim delovanjem najpreprostejše utežne sile, je za nas najpogostejši preučevanje normalne sile, kot je prikazano na naslednji sliki:
V prikazani situaciji vidimo, da se utežna sila in normalna sila medsebojno izničita, zato ima v tem primeru normala enako intenzivnost kot telesna teža.
normalna sila na nagnjeni ravnini
Ko je objekt podprt na površinonaslonjen, stiskalna sila, ki jo izvaja na tej površini, postane manjša, kot če bi bila vodoravna. To se zgodi, ker se sila teže, ki deluje na predmet, razdeli na dva in v tem primeru normalna sila bo preklicana samo z navpično komponento uteži, kot je prikazano v diagramu prostega telesa, na tej sliki:
Kot je prikazano na sliki, je normalna sila (N) in komponenta y teže (Py) delujejo v isti smeri, zato lahko rečemo, da se v teh okoliščinah ti dve sili medsebojno izklopita, zato je norma enakovredna Py:
Običajna moč v dvigalu
ko smo v a dvigalo v mirovanju ali celo s konstantno hitrostjo navzgor ali navzdol, bo norma popolnoma enaka naši teži. Če pa se dvigalo pospešuje v katero koli smer (gor ali dol), je lahko norma manjša ali večja od naše teže, kot je prikazano na naslednji sliki:
Glede na vlogo Newtonov drugi zakon, nastala sila na uporabnika dvigala bo v vsakem primeru določila, koliko večja ali manjša bo velikost normalne sile. Da bi našli rezultat v vsaki od situacij, uporabljamo ta zakon.
normalno delo moči
Če se katero koli telo, podprto na vodoravni površini, premakne po a smervzporedno na to površino, normalna sila, ki deluje nanjo, ne bo imela nobenega dela.. To je posledica dejstva, da se normalna sila vedno oblikuje pod kotom 90 ° glede na površino. Kot vemo, opredelitev dela, ki ga opravi sila, pravi, da sile, pravokotne na premik, niso sposobne opraviti dela, kot je prikazano v tej formuli:
normalna trdnost in lestvica
ko stopimo na lestvico ne merimo svoje teže, še manj pa svoje mase, vsaj ne neposredno. Če bi merili katero od teh velikosti, tehtnica ne bi pokazala nobene spremembe v svoji meri, če bi se na primer kdo naslonil na naša ramena.
Kar tehtnica dejansko meri, je običajna sila, ki jo izvaja, zato so opremljene najpogostejše tehtnice vzmeti pravilno kalibriran. Kdaj tablete, te vzmeti deformirati, in na podlagi te deformacije se vsaj posredno meri naša masa.
Poglejtudi: Odkrijte nekaj odkritij v fiziki, ki so se zgodila po naključju
Rešene vaje na običajni moči
Vprašanje 1) Glede na normalno silo preverite alternativo napačno:
a) Normalna sila je vedno pravokotna na površino.
b) Običajna sila se pojavi kot reakcija na težo telesa, ki leži na površini.
c) Norma in teža nista akcijski in reakcijski par.
d) Normalna sila je sorazmerna sili, s katero predmet stisne površino.
e) Običajna trdnost ne bo vedno imela modula, enakega trdnosti teže.
Predloga: Črka B
Resolucija:
Edina nepravilna alternativa na seznamu je črka B, ker normalna sila ni reakcijska sila na utežno silo. Dejansko je normalna sila tlačna reakcijska sila, ki je nameščena na površini.
Vprašanje 2) Telo s težo 5 kg je podprto na ravni površini, kjer je gravitacija enaka 10 m / s². Določite jakost normalne sile, ki deluje na to telo.
a) 50 N
b) 2 N.
c) 20 N
d) 2,5 N
e) 25 N.
Predloga: Črka a
Resolucija:
Zadošča si, da si zapomnimo, da kadar je predmet v ravnovesju in je podprt na vodoravni površini, ima normalna sila, ki deluje nanj, jakost, enaka njegovi teži. Preverite izračun:
Vprašanje 3) Telo z maso 5 kg je podprto na nagnjeni, gladki površini brez trenja. Če vemo, da je kot nagiba površine glede na vodoravno smer enak 30 °, določimo, kolikšna je jakost normalne sile, ki deluje na to telo.
a) 50 N
b) 150 N
c) 6 N
d) 25 N
e) 15 N.
Predloga: Črka D
Resolucija:
Kot je navedeno v besedilu, ko je telo naslonjeno na nagnjeno površino, bo njegova norma ustrezala navpični komponenti njegove teže (Py). To komponento teže lahko izračunamo tako, da maso pomnožimo s kosinusom kota naklona. Če vemo, da je v tem primeru kot 30º in da je cos 30º enak 0,5, moramo narediti naslednji izračun:
Z analizo opravljenega izračuna lahko ugotovimo, da kadar je naklon ravnine 30 °, se intenzivnost sile normalno pade za polovico vrednosti, ki bi jo imel, če bi objekt počival na površini, poravnani s smerjo vodoravno.
Jaz, Rafael Helerbrock