Нормальна сила визначається як сила, яка чинить будь-яку поверхню на інший об’єкт. Коли об’єкт перебуває в стані спокою, сумарна сила, що діє на нього, дорівнює нулю. Нормальна сила не може бути прикладена до двох не з’єднаних між собою поверхонь. Її можна інтерпретувати як складову сили, яка є вертикальною до будь-якої контактної поверхні. Він визначає, яку силу прикладає тіло до землі. Нормальна сила дорівнює вазі об’єкта, лише якщо швидкість зміни швидкості об’єкта від’ємна, тобто він сповільнюється.
Формула
Величина нормальної сили залежить від того, де знаходиться об’єкт відносно іншого об’єкта. Коли об'єкт збирається впасти, положення, в якому об'єкт падає на землю, визначає значення нормальної сили. Нормальна сила позначається символом FН. Його одиницею вимірювання є ньютон (Н), а розмірну формулу наведено [M1Л1Т-2].
Якщо тіло спирається на плоску силу, то нормальна сила дорівнює значенню ваги сили тяжіння, тобто mg.
Ф Н = мг
де,
ФНнормальна сила,
m – маса спочиваючого об’єкта,
g — прискорення сили тяжіння.
Якщо тіло зісковзує з похилої поверхні під деяким кутом, значення нормальної сили є гравітаційною вагою, доданою додатковою силою F sin θ. У цьому випадку нормальна сила більша за вагу предмета.
Ф Н = mg + F sin θ
Де,
ФНнормальна сила,
m – маса предмета, що ковзає,
g - прискорення сили тяжіння,
θ – кут нахилу.
Якщо сила діє на тіло вгору, значення нормальної сили є гравітаційною вагою, зменшеною на силу F sin θ. У цьому випадку чиста нормальна сила менша за вагу об’єкта.
Ф Н = mg – F sin θ
де,
int подвоїтиФНнормальна сила,
m – маса предмета, що ковзає,
g - прискорення сили тяжіння,
θ – кут нахилу.
Якщо тіло розміщене на похилій площині, нормальна сила FНдорівнює добутку ваги сили тяжіння на косинус кута нахилу.
Ф Н = mg cos θ
де,
ФНнормальна сила,
m – маса предмета, що ковзає,
g - прискорення сили тяжіння,
θ – кут нахилу.
Зразки завдань
Задача 1. На столі лежить предмет масою 2 кг. Обчисліть нормальну силу, що діє на нього.
рішення:
Ми маємо,
m = 2
г = 9,8
Використовуючи отриману формулу,
ФН= мг
= 2 (9,8)
= 19,6 Н
Задача 2. Об’єкт лежить на столі із силою 39,2 Н. Обчисліть нормальну силу, що діє на нього.
рішення:
Ми маємо,
F = 39,2
г = 9,8
Використовуючи отриману формулу,
ФН= мг
=> m = F/g
=> m = 39,2/9,8
=> m = 4 кг
Задача 3. Предмет масою 10 кг зісковзує з похилої поверхні під кутом 30° вниз із силою 200 Н. Обчисліть нормальну силу, що діє на нього.
рішення:
Ми маємо,
F = 200
m = 10
г = 9,8
θ = 30°
Використовуючи отриману формулу,
ФН= mg + F sin θ
= 10 (9,8) + 200 sin 30°
= 98 + 200 (1/2)
= 98 + 100
= 198 Н
Задача 4. Тіло масою 20 кг зісковзує з похилої поверхні під кутом 30° вниз із силою 400 Н. Обчисліть нормальну силу, що діє на нього.
рішення:
Ми маємо,
F = 400
пошукова система та прикладиm = 20
г = 9,8
θ = 30°
Використовуючи отриману формулу,
ФН= mg + F sin θ
= 20 (9,8) + 400 без 30°
= 196 + 400 (1/2)
= 196 + 200
= 396 Н
Задача 5. На похилу поверхню під кутом 30° покладено предмет масою 15 кг. Обчисліть нормальну силу, яка діє на нього, якщо сила діє вгору зі значенням 100 Н.
рішення:
Ми маємо,
java char до цілого числаF = 100
m = 15
г = 9,8
θ = 30°
Використовуючи отриману формулу,
ФН= mg – F sin θ
= 15 (9,8) – 100 без 30°
= 147 – 100 (1/2)
= 147 – 50
= 97 Н
Задача 6. На похилу поверхню під кутом 60° покладено предмет масою 5 кг. Обчисліть нормальну силу, яка діє на нього в будь-якій точці.
рішення:
Ми маємо,
m = 5
г = 9,8
θ = 60°
Використовуючи отриману формулу,
ФН= mg cos θ
= 5 (9,8) (cos 60°)
= 49/2
= 24,5 Н
Задача 7. На похилій поверхні під кутом 60° лежить предмет. Обчисліть його масу, якщо на нього діє нормальна сила 400 Н.
рішення:
Ми маємо,
ФН= 400,
θ = 60°
Використовуючи отриману формулу,
ФН= mg cos θ
m = F/(g cos θ)
= 400/ (9,8 × cos 60°)
= 400/4,9
= 81,63 Н