Normalkraften definieras som den kraft som någon yta utövar på ett annat föremål. När ett föremål är i vila är nettokraften som utövas på det lika med noll. En normalkraft kan inte appliceras på två ytor som inte är förbundna med varandra. Det kan tolkas som en komponent av kraften som är vertikal mot vilken kontaktyta som helst. Det avgör hur mycket kraft kroppen levererar till marken. Normalkraften är lika med objektets vikt endast om objektets hastighetsförändringshastighet är negativ, vilket betyder att den retarderar.
Formel
Värdet på normalkraften beror på var föremålet är placerat i förhållande till det andra föremålet. När ett föremål ska falla bestämmer läget där föremålet faller på marken värdet på normalkraften. Normalkraften betecknas med symbolen FN. Dess måttenhet är Newton (N) och dimensionsformeln ges av [M1L1T-2].
Om en kropp vilar på en platt kraft är normalkraften lika med värdet av gravitationsvikten, det vill säga mg.
F N = mg
var,
FNär normalkraften,
m är massan av vilande föremål,
g är accelerationen på grund av gravitationen.
Om en kropp glider ner från en lutande yta i någon vinkel, är värdet på normalkraften gravitationsvikten adderad med en extra kraft av F sin θ. I detta fall är normalkraften större än föremålets vikt.
F N = mg + F sin θ
Var,
FNär normalkraften,
m är massan av ett glidande föremål,
g är accelerationen på grund av gravitationen,
θ är lutningsvinkeln.
Om kraften verkar på en kropp i en riktning uppåt, är värdet på normalkraften gravitationsvikten minskad med kraften F sin θ. I detta fall är nettonormalkraften mindre än föremålets vikt.
F N = mg – F sin θ
var,
bellford algoritmFNär normalkraften,
m är massan av ett glidande föremål,
g är accelerationen på grund av gravitationen,
θ är lutningsvinkeln.
Om en kropp placeras på ett lutande plan kommer normalkraften FNär lika med produkten av gravitationsvikten och cosinus för lutningsvinkeln.
F N = mg cos θ
var,
FNär normalkraften,
m är massan av ett glidande föremål,
g är accelerationen på grund av gravitationen,
θ är lutningsvinkeln.
Exempel på problem
Uppgift 1. Ett föremål med vikten 2 kg vilar på ett bord. Beräkna normalkraften som utövas på den.
Lösning:
Vi har,
m = 2
g = 9,8
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg
= 2 (9,8)
= 19,6 N
Uppgift 2. Ett föremål vilar på ett bord med en kraft på 39,2 N. Beräkna normalkraften som utövas på det.
Lösning:
Vi har,
F = 39,2
g = 9,8
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg
=> m = F/g
=> m = 39,2/9,8
=> m = 4 kg
Uppgift 3. Ett föremål med en massa på 10 kg glider ner med en kraft på 200 N från en lutande yta i en vinkel på 30°. Beräkna normalkraften som utövas på den.
hur man skriver ut java
Lösning:
Vi har,
F = 200
m = 10
g = 9,8
θ = 30°
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg + F sin θ
= 10 (9,8) + 200 sin 30°
= 98 + 200 (1/2)
= 98 + 100
= 198 N
Uppgift 4. Ett föremål med massan 20 kg glider ner med en kraft på 400 N från en lutande yta i en vinkel på 30°. Beräkna normalkraften som utövas på den.
Lösning:
Vi har,
F = 400
m = 20
g = 9,8
θ = 30°
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg + F sin θ
= 20 (9,8) + 400 utan 30°
= 196 + 400 (1/2)
= 196 + 200
= 396 N
Uppgift 5. Ett föremål med en vikt på 15 kg placeras på en lutande yta i en vinkel av 30°. Beräkna normalkraften som utövas på den om kraften verkar uppåt med ett värde av 100 N.
Lösning:
Vi har,
F = 100
m = 15
g = 9,8
θ = 30°
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg – F sin θ
= 15 (9,8) – 100 utan 30°
= 147 – 100 (1/2)
= 147 – 50
= 97 N
Uppgift 6. Ett föremål med vikten 5 kg placeras på en lutande yta i en vinkel av 60°. Beräkna normalkraften som utövas på den när som helst.
Lösning:
Vi har,
m = 5
g = 9,8
θ = 60°
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg cos θ
= 5 (9,8) (cos 60°)
= 49/2
= 24,5 N
Uppgift 7. Ett föremål placeras på en lutande yta i en vinkel på 60°. Beräkna dess massa om normalkraften som utövas på den är 400 N.
Lösning:
Vi har,
FN= 400,
θ = 60°
Med hjälp av formeln vi får,
FN= mg cos θ
m = F/(g cos θ)
= 400/ (9,8 × cos 60°)
omvandla sträng till int= 400/4,9
= 81,63 N