Normal styrke er mængden af styrke, der er nødvendig for at modvirke andre kræfter i et givet scenario. Den bedste måde at finde det på afhænger af objektets omstændigheder og hvilke data du har. Fortsæt med at læse for at lære mere.
trin
Metode 1 af 5: Normal styrke i hvile
Trin 1. Forstå, hvad "normal kraft" refererer til:
er mængden af kraft, der er nødvendig for at modvirke tyngdekraften.
Forestil dig en blok, der hviler på et bord. Tyngdekraften skubber blokken mod Jorden, men der er klart en vis kraft på arbejde, der forhindrer blokken i at krydse bordet og ende på gulvet. Den kraft, der er ansvarlig for dette, er den "normale kraft"
Trin 2. Kend ligningen for den normale kraft på et objekt i hvile
Når du beregner den normale kraft på et objekt i hvile på en lige overflade, skal du bruge formlen: N = m*g
- I denne ligning, N refererer til normal styrke, m, til objektets masse og g, til tyngdekraftens acceleration.
- For et objekt i hvile på en lige overflade uden ydre kraft på arbejdet er den normale kraft lig med objektets vægt. For at holde objektet i ro, skal den normale kraft svare til tyngdekraften, der virker på objektet. Dette er objektets vægt eller massen ganget med accelerationen på grund af tyngdekraften.
- Eksempel: Find den normale kraft i en blok med masse 4, 2 g.
Trin 3. Multiplicer objektets masse og accelerationen på grund af tyngdekraften
Ved at gøre dette får du objektets vægt, som i sidste ende er lig med den normale kraft, når objektet er i ro.
- Bemærk, at tyngdekraftens acceleration på Jordens overflade er en konstant: g = 9, 8 m/s²
- Eksempel: vægt = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Trin 4. Skriv svaret ned
Det foregående trin skulle afslutte dit problem ved at give svaret.
Eksempel: den normale kraft er 41, 16 N
Metode 2 af 5: Normal kraft på et skråplan
Trin 1. Brug den korrekte ligning
For at beregne den normale kraft af et objekt i en bestemt vinkel skal du bruge formlen: N = m*g*cos (x)
- I denne ligning, N refererer til normal styrke, m, til objektets masse, g, til tyngdekraftens acceleration og x, til hældningsvinklen.
- Eksempel: Find den normale kraft i en masseblok på 4,2 g på en skråning på 45 grader.
Trin 2. Find cosinus for vinklen
Det er lig med sinus for den komplementære vinkel eller den tilstødende side divideret med hypotenusen i den højre trekant dannet af hældningen.
- Denne værdi bestemmes normalt ved hjælp af en lommeregner, da cosinus for en vinkel er en konstant for den vinkel, men du kan også bestemme den manuelt.
- Eksempel: cos (45 °) = 0,71
Trin 3. Find objektets vægt
Det er lig med objektets masse gange accelerationen på grund af tyngdekraften.
- Bemærk, at tyngdekraftens acceleration på Jordens overflade er en konstant: g = 9, 8 m/s²
- Eksempel: vægt = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Trin 4. Multiplicer de to værdier
For at finde den normale kraft skal du gange objektets vægt med cosinus for vippevinklen.
Eksempel: N = m*g*cos (x) = 41, 16*0, 71 = 29, 1
Trin 5. Skriv svaret ned
Det foregående trin skulle afslutte dit problem ved at give svaret.
- Bemærk, at for et objekt i ro på et skråt plan skal den normale kraft være mindre end objektets vægt.
- Eksempel: den normale kraft er 29, 1 N.
Metode 3 af 5: Normal kraft med en ydre nedadgående kraft
Trin 1. Brug den korrekte ligning
For at beregne den normale kraft på et objekt i hvile, når der er en ekstern kraft, der virker nedad på objektet, skal du bruge ligningen: N = m*g + F*sen (x)
- N refererer til normal styrke, m, til objektets masse, g, til tyngdekraftens acceleration, F, til ydre kraft og x, til vinklen mellem objektet og retningen af den ydre kraft.
- Eksempel: Find den normale kraft på en blok med masse 4,2 g, når en person presser blokken ned i en vinkel på 30 ° med en kraft på 20. 9 N.
Trin 2. Find objektets vægt
Det er lig med objektets masse gange accelerationen på grund af tyngdekraften.
- Bemærk, at tyngdekraftens acceleration på Jordens overflade er en konstant: g = 9, 8 m/s²
- Eksempel: vægt = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Trin 3. Find sinus for vinklen
Du kan beregne dette ved at dividere det modsatte vinkelben med trekantens hypotenuse.
Eksempel: sin (30º) = 0,5
Trin 4. Gang sinus med den ydre kraft
Dette refererer i dette tilfælde til den kraft, der virker nedad på objektet.
Eksempel: 0, 5*20, 9 = 10, 45
Trin 5. Tilføj denne værdi til vægten
Ved at gøre dette finder du den normale kraft i aktion.
Eksempel: 10, 45 + 41, 16 = 51, 61
Trin 6. Skriv svaret ned
Bemærk, at for et objekt i hvile under påvirkning af en ekstern nedadgående kraft, vil den normale kraft være større end objektets vægt.
Eksempel: den normale kraft er 51, 61 N
Metode 4 af 5: Normal kraft med en ekstern kraft opad
Trin 1. Brug den korrekte ligning
For at beregne den normale kraft på et objekt i hvile, når der er en ekstern kraft, der virker opad på objektet, skal du bruge ligningen: N = m*g - F*sen (x)
- N refererer til normal styrke, m, til objektets masse, g refererer til tyngdekraftens acceleration, F, til ydre kraft og x, til vinklen mellem objektet og retningen af den ydre kraft.
- Eksempel: Find den normale kraft på en blok med en masse på 4,2 g, når en person trækker blokken op i en vinkel på 50 ° og med en kraft på 20,9 N.
Trin 2. Find objektets vægt
Det er lig med objektets masse gange accelerationen på grund af tyngdekraften.
- Bemærk, at tyngdekraftens acceleration på Jordens overflade er en konstant: g = 9, 8 m/s²
- Eksempel: vægt = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Trin 3. Find sinus for vinklen
Du kan beregne dette ved at dividere det modsatte vinkelben med trekantens hypotenuse.
Eksempel: sin (50º) = 0,77
Trin 4. Gang sinus med den ydre kraft
Dette refererer i dette tilfælde til den kraft, der virker opad på objektet.
Eksempel: 0, 77*20, 9 = 16, 01
Trin 5. Træk denne værdi fra vægten
Ved at gøre dette finder du den normale kraft i aktion.
Eksempel: 41, 16 - 16, 01 = 25, 15
Trin 6. Skriv svaret ned
Bemærk, at for et objekt i hvile påvirket af en ydre opadgående kraft, vil den normale kraft være mindre end objektets vægt.
Eksempel: Den normale kraft er 25, 15 N
Metode 5 af 5: Normal kraft og friktion
Trin 1. Kend den grundlæggende ligning for kinetisk friktion
Kinetisk friktion eller friktion på et objekt i bevægelse er lig med friktionskoefficienten ganget med et objekts normale kraft. Ligningen forbliver: f = µ*N
- I denne ligning, f er friktionskraften, µ refererer til friktionskoefficienten og N refererer til objektets normale styrke.
- Friktionskoefficienten er forholdet mellem friktionskraften og den normale kraft og er ansvarlig for at presse to overflader mod hinanden (blokken mod jorden f.eks.).
Trin 2. Omarranger ligningen for at isolere den normale kraft
Hvis du har værdien for den kinetiske friktion på et objekt samt friktionskoefficienten for det objekt, kan du beregne den normale kraft ved hjælp af formlen: N = f/μ
- Begge sider af den oprindelige ligning blev divideret med µfølgelig isolere den normale kraft på den ene side og dividere friktionskraften med den kinetiske friktionskoefficient på den anden.
- Eksempel: Find den normale kraft i en blok med en kinetisk friktionskoefficient på 0,4 og en friktionskraft på 40 N.
Trin 3. Del friktionskraften med friktionskoefficienten
Det er stort set alt hvad du skal gøre for at finde den normale styrkeværdi.
Eksempel: N = f/μ = 40/0, 4 = 100
Trin 4. Skriv svaret ned
Hvis du vil, kan du kontrollere det ved at sætte værdien i ligningen for den originale friktionskraft. Hvis ikke, er du færdig med problemet.