Загрузить PDF
Загрузить PDF
Сила нормальной реакции - сила, действующая на тело со стороны опоры (или сила, противодействующая другим силам в любом данном сценарии). Ее вычисление зависит от конкретных условий и известных величин.
Шаги
-
В случае тела, покоящегося на горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции противодействует силе тяжести.
- Представьте себе тело, лежащее на столе. Сила тяжести действует по направлению к земле, но так как тело не разрушает стол и не падает на землю, существует некоторая противодействующая сила. Эта сила и есть сила нормальной реакции.
-
Формула для нахождения силы нормальной реакции для тела, покоящегося на горизонтальной поверхности: N = m*g [1] X Источник информации
- В этой формуле N - сила нормальной реакции, m – масса тела, g – ускорение свободного падения.
- В случае тела, находящегося в состоянии покоя на горизонтальной поверхности и на которое не действуют внешние силы, сила нормальной реакции равна весу. Для сохранения тела в состоянии покоя, сила нормальной реакции должна быть равна силе тяжести, действующую на опору. В данном случае сила тяжести, действующая на опору, является весом, то есть произведением массы тела на ускорение свободного падения.
- Пример: найдите силу нормальной реакции, действующую на тело массой 4,2 г.
-
Умножьте массу тела на ускорение свободного падения. Вы найдете вес, который в данном случае равен силе нормальной реакции (так как тело в находится в покое на горизонтальной поверхности).
- Обратите внимание, что ускорение свободного падения на поверхности Земли является постоянной величиной: g = 9,8 м/с2. [2] X Источник информации
- Пример: вес = m*g = 4,2*9,8 = 41,16 Н.
-
Запишите ответ.
- Пример: сила нормальной реакции равна 41,16 Н.
Реклама
-
Формула для вычисления силы нормальной реакции, действующей на тело, покоящееся на наклонной поверхности: N = m * g * cos(x). [3] X Источник информации
- В этой формуле N - сила нормальной реакции, m – масса тела, g – ускорение свободного падения, х - угол наклона поверхности.
- Пример: найдите силу нормальной реакции, действующую на тело массой 4,2 г, находящегося на наклонной поверхности с углом наклона 45 градусов.
-
Найдите косинус угла. Косинус угла равен отношению прилежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [4] X Источник информации
- Косинус зачастую вычисляется с помощью калькулятора, но вы также можете найти его вручную.
- Пример: соs(45) = 0,71.
-
Найдите вес. Вес равен произведению массы тела на ускорение свободного падения.
- Обратите внимание, что ускорение свободного падения на поверхности Земли является постоянной величиной: g = 9,8 м/с2.
- Пример: вес = m*g = 4,2*9,8 = 41,16 Н.
-
Перемножьте два найденных значения. Для вычисления силы нормальной реакции умножьте вес на косинус угла наклона.
- Пример: N = m * g * cos(x) = 41,16 * 0,71 = 29,1
-
Запишите ответ.
- Обратите внимание, что в случае тела, находящегося на наклонной поверхности, сила нормальной реакции меньше веса.
- Пример: сила нормальной реакции равна 29,1 Н.
Реклама
Метод 3
Метод 3 из 5:
Сила нормальной реакции в случае действия внешней силы, направленной вниз
Загрузить PDF
-
Формула для вычисления силы нормальной реакции в случае, когда внешняя сила, действующая на тело, направлена вниз: N = m * g + F * sin(x).
- В этой формуле N - сила нормальной реакции, m – масса тела, g – ускорение свободного падения, х - угол между горизонтальной поверхностью и направлением действия внешней силы.
- Пример: найдите силу нормальной реакции, действующую на тело массой 4,2 г, на которое действует внешняя сила 20,9 Н под углом 30 градусов.
-
Найдите вес. Вес равен произведению массы тела на ускорение свободного падения.
- Обратите внимание, что ускорение свободного падения на поверхности Земли является постоянной величиной: g = 9,8 м/с2.
- Пример: вес = m*g = 4,2*9,8 = 41,16 Н.
-
Найдите синус угла. Синус угла равен отношению противолежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [5] X Источник информации
- Пример: sin(30) = 0,5.
-
Умножьте синус угла на внешнюю силу.
- Пример: 0,5 * 20,9 = 10,45
-
Сложите это значение и вес. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: 10,45 + 41,16 = 51,61
-
Запишите свой ответ. Обратите внимание, что в случае тела, на которое действует сила, направленная вниз, сила нормальной реакции больше веса.
- Пример: сила нормальной реакции равна 51,61 Н.
Реклама
Метод 4
Метод 4 из 5:
Сила нормальной реакции в случае действия внешней силы, направленной вверх
Загрузить PDF
-
Формула для вычисления силы нормальной реакции в случае, когда внешняя сила, действующая на тело, направлена вверх: N = m * g - F * sin(x).
- В этой формуле N - сила нормальной реакции, m – масса тела, g – ускорение свободного падения, х - угол между горизонтальной поверхностью и направлением действия внешней силы.
- Пример: найдите силу нормальной реакции, действующую на тело массой 4,2 г, на которое действует внешняя сила 20,9 Н под углом 50 градусов.
-
Найдите вес. Вес равен произведению массы тела на ускорение свободного падения.
- Обратите внимание, что ускорение свободного падения на поверхности Земли является постоянной величиной: g = 9,8 м/с2.
- Пример: вес = m*g = 4,2*9,8 = 41,16 Н.
-
Найдите синус угла. Синус угла равен отношению противолежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [6] X Источник информации
- Пример: sin(50) = 0,77.
-
Умножьте синус угла на внешнюю силу.
- Пример: 0,77 * 20,9 = 16,01
-
Вычтите это значение из веса. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: 41,16 – 16,01 = 25,15
-
Запишите свой ответ. Обратите внимание, что в случае тела, на которое действует сила, направленная вверх, сила нормальной реакции меньше веса.
- Пример: сила нормальной реакции равна 25,15 Н.
Реклама
-
Формула для вычисления силы трения: F = μ * N.
- В этой формуле F - сила трения, μ - коэффициент трения, N - сила нормальной реакции.
- Коэффициент трения характеризует силу, необходимую для движения одного материала по поверхности другого.
-
Перепишите формулу, обособив силу нормальной реакции. Если вам даны сила трения и коэффициент трения, вы можете найти силу нормальной реакции по формуле: N = F / μ.
- Обе части исходной формулы были разделены на μ, в результате чего сила нормальной реакции была обособлена на одной стороне, а сила трения и коэффициент трения - на другой.
- Пример: найдите силу нормальной реакции, когда сила трения равна 40 Н, а коэффициент трения равен 0,4.
-
Разделите силу трения на коэффициент трения. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: N = F/μ = 40/0,4 = 100
-
Запишите ответ. Вы можете проверить ответ, подставив его в исходную формулу для вычисления силы трения.
- Пример: сила нормальной реакции равна 100 Н.
Реклама
Что вам понадобится
- Карандаш
- Бумага
- Калькулятор
Источники
- ↑ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict.html
- ↑ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mass.html#wgt
- ↑ http://www.phy-astr.gsu.edu/butler/labs/physics1111/4NormalForce1111.pdf
- ↑ http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html
- ↑ http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html
- ↑ http://www.mathsisfun.com/sine-cosine-tangent.html
Реклама
