Силанормальний (або просто нормально) - це сила, яку поверхню чинить на предмет. Коли ми прикладаємо силу до поверхні, вона буде чинити силу реакції на нас, в того ж напрямку, проте с сенспротилежний. Відповідно з Третій закон Ньютона, нормальна сила повинна мати таку ж інтенсивність, що і сила, яка прикладена до поверхні, крім того, вона є ніколиперпендикулярний (він становить кут 90º) з площиною цієї поверхні.
Коли будь-який предмет розміщений на рівній поверхні, діятиме нормальна сила в тому ж напрямку, що і ваш Вага, але з протилежним напрямком. Таким чином, нормальна сила він можескасувати себе з ваговою силою, змушуючи тіло залишатися в баланс.
Так як нормальна міцність і сила ваги діють на одне і те ж тіло, вони не може розглядатися як пара дії та реакції., оскільки, як встановлює третій закон Ньютона, ці пари сил можуть існувати лише в різних тілах. Нижче ми зрозуміємо взаємозв'язок між нормою та вагою, однак, щоб ви могли зрозуміти зміст цього тексту, пропонуємо вам прочитати про наш стаття: Закони Ньютона.
Дивисьтакож:Ознайомтеся з деякими порадами щодо вдосконалення вивчення фізики
нормальна міцність і сила ваги
Як говорилося, сила ваги і нормальна сила не є дією та реакцією. Хоча ці сили, здається, завжди пов'язані між собою, будь-яке стиснення може призвести до нормальної сили: наприклад, коли ми штовхаємо стіну, вона буде чинити на нас нормальну силу, перпендикулярну її поверхні.
Поширено чути, що це норма і вага рівні і тому анулюють одне одного. Однак це твердження це не завжди правда. Насправді це справедливо лише для цілком конкретного випадку: коли якийсь об’єкт знаходиться в рівновазі і підтримується на ідеально рівній поверхні під винятковою дією сили ваги. Давайте перевіримо деякі випадки, коли нормальна міцність не дорівнює силі ваги:
Коли будь-яке тіло спирається на похилий стіл, нормальна сила не відповідає силі ваги, а лише її вертикальній складовій;
Коли ми опинимось у ліфті, який здійснює прискорений рух вгору, нормальна сила, що діє підлогою ліфта, буде більшою за величину, ніж наша вага;
Коли ми знаходимось у швидко спускається ліфті, нормальна сила матиме величину менше, ніж наша вага, подібно до того, як ми відчуваємо метеликів у шлунку, коли ми входимо в крутий спуск;
Нормальна сила буде меншою за силу ваги, якщо будь-яка з них тягне предмет вгору. Навіть якщо цей об'єкт залишається нерухомим, стиск, який він робить на землі, менший.
Дивисьтакож: Зрозумійте, чому ми не відчуваємо, як повертається Земля
Формула нормальної міцності
Не існує конкретної формули для визначення інтенсивності нормальної сили, що діє на тіло. Однак ми знаємо, що воно буде існувати, коли тіло під дією сили тяжіння опирається на якусь поверхню. Щоб знайти нормальний модуль сили, необхідно зібрати a схема вільного тіла, тобто представляють сили, що діють на тіло, і правильно представляють нормальну силу як силу, що утворює з поверхнею кут 90º.
Дізнайтеся більше:Як розв’язати вправи із законом Ньютона
нормальна сила в площині
Випадок, коли об’єкт знаходиться на площині і під винятковою дією найпростішої вагової сили, є найпоширенішим для нас вивченням нормальної сили, як показано на наступному малюнку:
У проілюстрованій ситуації ми бачимо, що сила ваги та нормальна сила виключають одне одного, тому в цьому випадку норма має ту саму інтенсивність, що і вага тіла.
нормальна сила на похилій площині
Коли об'єкт підтримується на поверхнісхиляючись, сила стиснення, яку вона чинить на цю поверхню, стає меншою, ніж якщо б вона була горизонтальною. Це відбувається тому, що сила ваги, що діє на об'єкт, розпадається на дві частини, і в цьому випадку нормальна сила буде скасована лише при вертикальній складовій ваги, як показано на схемі вільного тіла, на цьому малюнку:
![На похилій площині нормаль дорівнює y-компоненту ваги. [1]](/f/28bf903d8d23700bc084e56af1f254eb.jpg)
Як показано на малюнку, нормальна сила (N) та y-компонент ваги (Pр) діють в одному напрямку, тому можна сказати, що в цій ситуації ці дві сили виключають одна одну, тому нормаль еквівалентна Pр:
Нормальна міцність у ліфті
коли ми знаходимось у ліфт у стані спокою або навіть піднімаючись або опускаючись з постійною швидкістю, норма буде точно дорівнює нашій вазі. Однак, якщо ліфт прискорюється в будь-якому напрямку (вгору або вниз), норма може бути меншою або більшою за нашу вагу, як показано на наступному малюнку:
Відповідно до заявки Другий закон Ньютона, результуюча сила на пасажира ліфта в кожному випадку визначатиме, наскільки більшою чи меншою буде величина нормальної сили. Щоб знайти результат у кожній із ситуацій, ми застосовуємо цей закон.
нормальна міцність роботи
Якщо якесь тіло, що опирається на горизонтальну поверхню, рухається по a напрямкупаралельний на цю поверхню, нормальна сила, що діє на неї, не дасть ніякої роботи.. Це пов’язано з тим, що нормальна сила завжди формується під кутом 90 ° до поверхні. Як ми знаємо, визначення роботи, яку виконує сила, говорить, що сили, перпендикулярні переміщенню, не здатні виконувати роботу, як показано в цій формулі:
нормальна міцність і шкала
коли ми ступаємо на шкалу ми не вимірюємо свою вагу, а тим більше масу, принаймні не безпосередньо. Якби ми вимірювали будь-яку з цих величин, шкала не показала б жодних змін у своїй мірі, якби хтось сперся на наші плечі, наприклад.
Те, що шкала насправді вимірює, це нормальна сила, яка діє на неї, для цього найпоширеніші ваги оснащені джерельця правильно відкалібровано. Коли таблетки, ці джерела деформувати, і на основі цієї деформації вимірюється, принаймні опосередковано, наша маса.
Дивисьтакож: Відкрийте для себе деякі відкриття у фізиці, які сталися випадково
Вирішені вправи на нормальну силу
Питання 1) Щодо нормальної сили перевірте альтернативу неправильно:
а) Нормальна сила завжди перпендикулярна до поверхні.
б) Звичайна сила з’являється як реакція на вагу тіла, що спирається на поверхню.
в) Норма і вага - це не пара дій і реакцій.
г) Звичайна сила пропорційна силі, з якою предмет стискає поверхню.
д) Нормальна міцність не завжди матиме модуль, рівний міцності ваги.
Шаблон: Літера Б
Дозвіл:
Єдиною неправильною альтернативою у списку є буква В, оскільки нормальна сила не є силою реакції на силу ваги. Насправді нормальна сила - це сила стискаючої реакції, яка розміщується на поверхні.
Питання 2) Тіло вагою 5 кг спирається на рівну поверхню в місці, де гравітація дорівнює 10 м / с². Визначте інтенсивність нормальної сили, що діє на це тіло.
а) 50 н
б) 2 н
в) 20 н
г) 2,5 н
д) 25 н
Шаблон: Літера а
Дозвіл:
Досить пам’ятати, що коли об’єкт знаходиться в рівновазі і підтримується на горизонтальній поверхні, нормальна сила, що діє на нього, має інтенсивність, рівну його вазі. Перевірте розрахунок:
Питання 3) Тіло масою 5 кг спирається на похилу, рівну поверхню без тертя. Знаючи, що кут нахилу поверхні відносно горизонтального напрямку дорівнює 30 °, визначте, якою є інтенсивність нормальної сили, що діє на це тіло.
а) 50 н
б) 150 Н
в) 6 н
г) 25 н
д) 15 н
Шаблон: Літера D
Дозвіл:
Як зазначено в тексті, коли тіло спирається на похилу поверхню, його нормаль буде відповідати вертикальній складовій ваги (Pр). Цю компоненту ваги можна обчислити, помноживши вагу на косинус кута схилу. Знаючи, що кут у цьому випадку дорівнює 30º, а cos 30º дорівнює 0,5, необхідно зробити наступний розрахунок:
Аналізуючи проведений розрахунок, ми можемо побачити, що коли кут нахилу площини дорівнює 30 °, інтенсивність сили нормаль падає вдвічі менше значення, якби це об’єкт лежав на поверхні, вирівняній за напрямком горизонтальний.
Мені Рафаель Хелерброк
