Normal kuvvet: planda, formülde ve alıştırmalarda

güçnormal (veya sadece normal) bir yüzeyin bir cisme uyguladığı kuvvet. Bir yüzeye bir kuvvet uyguladığımızda, bize bir tepki kuvveti uygular. aynı yönbununla birlikte duyukarşısında. Göre Newton'un üçüncü yasası, normal kuvvet, yüzeye uygulanan ile aynı yoğunluğa sahip olmalıdır, ayrıca, hiçdik (90º'lik bir açı yapar) bu yüzeyin düzlemi ile.

Düz bir yüzeye herhangi bir cisim konulduğunda normal kuvvet etki eder. seninle aynı yönde Ağırlık, ancak ters yönde. Böylece normal kuvvet yapabilirkendini iptal et ağırlık kuvveti ile vücudun içinde kalmasına neden olur denge.

Beri normal güç ve ağırlık gücü aynı bedende hareket ederler, bir etki ve tepki çifti olarak düşünülemez.Newton'un üçüncü yasasının belirlediği gibi, bu kuvvet çiftleri sadece farklı bedenlerde var olabilir. Aşağıda normal ve kilo arasındaki ilişkiyi anlayacağız, ancak bu metnin içeriğini daha net anlayabilmeniz için bu yazımızı okumanızı öneririz. makale: Newton Kanunları.

Masanın üzerindeki kitaplar ağırlıkları ile onu sıkıştırır ve masa onlara normal kuvvet uygulayarak tepki verir.
Masanın üzerindeki kitaplar ağırlıkları ile onu sıkıştırır ve masa onlara normal kuvvet uygulayarak tepki verir.

BakAyrıca:Fizik çalışmanızı geliştirmek için bazı ipuçlarına göz atın

normal güç ve ağırlık gücü

Söylendiği gibi, güç ağırlığı ve normal güç etki ve tepki değil. Bu güçler her zaman ilişkili gibi görünse de, herhangi bir sıkıştırma normal bir kuvvet üretebilir: Örneğin bir duvarı ittiğimizde, bize yüzeyine dik olan normal bir kuvvet uygulayacaktır.

Normal ve kilolu olduğunu duymak yaygındır. eşittir ve bu nedenle birbirini yok eder. Ancak bu açıklama her zaman doğru değildir. Aslında, bu yalnızca çok özel bir durum için geçerlidir: bir nesne dengede olduğunda ve ağırlık kuvvetinin özel etkisi altında tamamen düz bir yüzey üzerinde desteklendiğinde. Normal gücün ağırlık kuvvetine eşit olmadığı bazı durumları kontrol edelim:

  • Herhangi bir cisim eğimli bir masa üzerinde desteklendiğinde, normal kuvvet ağırlık kuvvetine karşılık gelmez, sadece dikey bileşenine karşılık gelir;

  • Kendimizi hızlandırılmış bir yokuş yukarı hareketi yapan bir asansörün içinde bulduğumuzda, asansör katının uyguladığı normal kuvvet, ağırlığımızdan daha büyük olacaktır;

  • Hızlı inen bir asansördeyken, dik bir inişe girdiğimizde midemizde kelebekler hissetmemize benzer şekilde normal kuvvetin büyüklüğü ağırlığımızdan daha az olacaktır;

  • Bunlardan herhangi biri bir nesneyi yukarı çekiyorsa, normal kuvvet ağırlık kuvvetinden daha az olacaktır. Bu cisim sabit kalsa bile zemine yaptığı sıkıştırma daha azdır.

BakAyrıca: Dünyanın döndüğünü neden hissetmediğimizi anlayın

Normal güç formülü

Bir cisme etki eden normal kuvvetin yoğunluğunu belirlemek için özel bir formül yoktur. Ancak, yerçekimi etkisi altındaki bir cisim bir yüzeyden desteklendiğinde onun var olacağını biliyoruz. Normal kuvvet modülünü bulmak için bir serbest cisim diyagramıyani cisme etki eden kuvvetleri temsil eder ve yüzeyle 90º'lik bir açı oluşturan bir kuvvet olarak normal kuvveti doğru bir şekilde temsil eder.

Daha fazlasını bilin:Newton Yasası Alıştırmaları Nasıl Çözülür?

düzlemde normal kuvvet

Bir nesnenin düzlemde olduğu ve en basit ağırlık kuvvetinin özel etkisi altında olduğu durum, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, normal kuvveti incelememiz için en yaygın olanıdır:

Gösterilen durumda, ağırlık kuvveti ve normal kuvvetin birbirini iptal ettiğini görüyoruz, bu durumda normal vücut ağırlığı ile aynı yoğunluğa sahip.

Uçakta normal ve ağırlık iptal edilir.
Uçakta normal ve ağırlık iptal edilir.

eğik düzlemde normal kuvvet

Bir nesne üzerinde desteklendiğinde yüzeyeğilerek, bu yüzeye uyguladığı sıkıştırma kuvveti yatay olduğundan daha küçük olur. Bunun nedeni, cisme etki eden ağırlık kuvvetinin ikiye bölünmesidir ve bu durumda, normal kuvvet sadece ağırlığın dikey bileşeni ile iptal edilecektir., serbest cisim diyagramında gösterildiği gibi, bu şekilde:

Eğik düzlemde normal, ağırlığın y bileşenine eşittir. [1]
Eğik düzlemde normal, ağırlığın y bileşenine eşittir. [1]

Şekilde görüldüğü gibi normal kuvvet (N) ve ağırlığın (P) y bileşeniy) aynı yönde hareket eder, bu durumda diyebiliriz ki, bu iki kuvvet birbirini yok eder, yani normal eşittir Py:

Eğik düzlemde normal, nesnenin ağırlığının bir kısmına karşılık gelir.
Eğik düzlemde normal, nesnenin ağırlığının bir kısmına karşılık gelir.

asansörde normal kuvvet

içinde olduğumuzda asansör dururken veya hatta sabit hızla yukarı veya aşağı iniyorsa, normal tam olarak ağırlığımıza eşit olacaktır.. Bununla birlikte, asansör herhangi bir yönde (yukarı veya aşağı) hızlandırılıyorsa, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi normal ağırlığımızdan daha küçük veya daha büyük olabilir:

uygulamasına göre Newton'un ikinci yasası, asansörde bulunan kişi üzerinde ortaya çıkan kuvvet, her durumda normal kuvvetin büyüklüğünün ne kadar büyük veya az olacağını belirleyecektir. Her durumda sonucu bulmak için bu yasayı uygularız.

normal güç çalışması

Yatay bir yüzey üzerinde desteklenen herhangi bir cisim, bir yönparalel o yüzeye, üzerine etki eden normal kuvvet hiçbir iş yapmaz.. Bunun nedeni, normal kuvvetin her zaman yüzeye 90°'lik bir açıyla oluşmasıdır. Bildiğimiz gibi, bir kuvvet tarafından yapılan işin tanımı, bu formülde gösterildiği gibi, yer değiştirmeye dik olan kuvvetlerin iş yapamayacağını söylüyor:

Yatay yön ile olan açısı nedeniyle normal kuvvet iş yapmaz.
Yatay yön ile olan açısı nedeniyle normal kuvvet iş yapmaz.

normal güç ve ölçek

bir teraziye bastığımızda ağırlığımızı ölçmüyoruz, kütlemiz bir yana, en azından doğrudan değil. Bu büyüklüklerden herhangi birini ölçüyor olsaydık, örneğin biri omuzlarımıza yaslansa, ölçeğin ölçüsünde herhangi bir değişiklik göstermezdi.

Terazinin gerçekte ölçtüğü şey, uyguladığı normal kuvvettir, bunun için en yaygın teraziler ile donatılmıştır. yaylar uygun şekilde kalibre edilmiştir. Ne zaman haplar, bu yaylar deforme, ve en azından dolaylı olarak kütlemizin ölçülmesi bu deformasyona dayanır.

BakAyrıca: Fizikte tesadüfen meydana gelen bazı keşifleri keşfedin

Normal Güçte Çözülmüş Egzersizler

Soru 1) Normal kuvvetle ilgili olarak, alternatifi kontrol edin. yanlış:

a) Normal kuvvet her zaman yüzeye diktir.

b) Normal kuvvet, bir yüzey üzerinde duran bir cismin ağırlığına tepki olarak ortaya çıkar.

c) Normal ve ağırlık bir etki ve tepki çifti değildir.

d) Normal kuvvet, bir cismin bir yüzeyi sıkıştırdığı kuvvetle orantılıdır.

e) Normal kuvvet her zaman ağırlık kuvvetine eşit modüle sahip olmayacaktır.

Şablon: B 'harfi

Çözüm:

Listedeki tek yanlış alternatif B harfidir, çünkü normal kuvvet ağırlık kuvvetine bir tepki kuvveti değildir. Aslında normal kuvvet, bir yüzeye yerleştirilen bir sıkıştırma tepki kuvvetidir.

Soru 2) 5 kg'lık bir gövde, yerçekiminin 10 m/s²'ye eşit olduğu bir yerde düz bir zeminde desteklenmektedir. Bu cisme etki eden normal kuvvetin yoğunluğunu belirleyin.

a) 50 N

b) 2 N

c) 20 N

d) 2,5 N

e) 25 N

şablon: A harfi

Çözüm:

Bir nesne dengedeyken ve yatay bir yüzey üzerinde desteklendiğinde, üzerine etkiyen normal kuvvetin ağırlığına eşit bir şiddette olduğunu hatırlamak yeterlidir. Hesaplamayı kontrol edin:

Şekilde, sonuç, normal kuvvetin 50 Newton'a eşit olduğunu göstermektedir.
Şekilde, sonuç, normal kuvvetin 50 Newton'a eşit olduğunu göstermektedir.

Soru 3) 5 kg kütleye sahip bir cisim eğimli, pürüzsüz, sürtünmesiz bir yüzey üzerinde desteklenmektedir. Yüzeyin yatay yöne göre eğim açısının 30° olduğunu bilerek, bu cisme etki eden normal kuvvetin yoğunluğunu bulunuz.

a) 50 N

b) 150 N

c) 6 N

d) 25 N

e) 15 N

Şablon: D harfi

Çözüm:

Metinde belirtildiği gibi, bir vücut eğimli bir yüzey üzerinde desteklendiğinde, normali ağırlığının dikey bileşenine karşılık gelecektir (Py). Bu ağırlık bileşeni, ağırlık eğim açısının kosinüsü ile çarpılarak hesaplanabilir. Bu durumda açının 30º olduğunu ve cos 30º'nin 0,5'e eşit olduğunu bilerek, aşağıdaki hesabı yapmamız gerekir:

Yapılan hesaplamayı incelediğimizde, uçağın eğim açısı 30º olduğunda kuvvetin yoğunluğunun olduğunu görebiliriz. normal, nesne yön ile hizalanmış bir yüzey üzerinde duruyorsa sahip olacağı değerin yarısı kadar düşer yatay.

Benden. Rafael Helerbrock 

5 adım okula dönüşü her zamankinden daha kolay hale getirebilir

Okula dönüş süreci, özellikle çocuklar söz konusu olduğunda asla kolay değildir. Koruyucularına o...

read more

Bu 8 özelliğe sahip erkekler iyi baba olarak kabul edilir.

Çocuk sahibi olmak, tüm dikkatinizi, şefkatinizi ve ilginizi gerektiren bir zorluktur. İyi bir eb...

read more
Bu optik yanılsama sizi ÇOK korkutacak

Bu optik yanılsama sizi ÇOK korkutacak

Optik illüzyon görüntüleri yeniden revaçta ve görünüşe göre yakın zamanda ortadan kalkmayacaklar....

read more