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.
-
1
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.
-
2
Формула для нахождения силы нормальной реакции для тела, покоящегося на горизонтальной поверхности: N = m*g[1]
- 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.
-
3
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]
- Пример: вес = m*g = 4,2*9,8 = 41,16 Н.
- Обратите внимание, что ускорение свободного падения на поверхности Земли является постоянной величиной: g = 9,8 м/с2.[2]
-
4
Запишите ответ.
- Пример: сила нормальной реакции равна 41,16 Н.
Реклама
-
1
Формула для вычисления силы нормальной реакции, действующей на тело, покоящееся на наклонной поверхности: N = m * g * cos(x).[3]
- 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.
-
2
Найдите косинус угла. Косинус угла равен отношению прилежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [4]
- Косинус зачастую вычисляется с помощью калькулятора, но вы также можете найти его вручную.
- Пример: соs(45) = 0,71.
-
3
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.
-
4
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
-
5
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
-
1
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.
-
2
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.
-
3
Найдите синус угла. Синус угла равен отношению противолежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [5]
- Пример: sin(30) = 0,5.
-
4
Умножьте синус угла на внешнюю силу.
- Пример: 0,5 * 20,9 = 10,45
-
5
Сложите это значение и вес. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: 10,45 + 41,16 = 51,61
-
6
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
-
1
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.
-
2
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.
-
3
Найдите синус угла. Синус угла равен отношению противолежащей (к этому углу) стороны к гипотенузе. [6]
- Пример: sin(50) = 0,77.
-
4
Умножьте синус угла на внешнюю силу.
- Пример: 0,77 * 20,9 = 16,01
-
5
Вычтите это значение из веса. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: 41,16 – 16,01 = 25,15
-
6
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
-
1
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.
-
2
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.
-
3
Разделите силу трения на коэффициент трения. Вы найдете силу нормальной реакции.
- Пример: N = F/μ = 40/0,4 = 100
-
4
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
Об этой статье
Эту страницу просматривали 59 392 раза.
Была ли эта статья полезной?
Калькулятор нормальной силы поможет вам найти силу, которую оказывает поверхность, чтобы предотвратить падение объекта через нее. В следующем тексте мы предоставим вам некоторые формулы нормальной силы и ответ на простой вопрос: что такое нормальная сила? При этом мы также упомянем третий закон движения Ньютона. Прокрутите вниз, чтобы узнать, как рассчитать нормальную силу.
Что такое нормальная сила?
Нормальная сила — это перпендикулярная сила, которую поверхность оказывает на объект. Например, если вы положите книгу на стол, ее притянет к земле гравитационная сила. Чтобы противодействовать этой силе, стол оказывает давление на книгу, предотвращая ее падение. Эта противодействующая сила называется нормальной силой и обозначается FN или N. Единицей измерения нормальной силы является «N» (Ньютон).
Калькулятор нормальной силы
Нормальная сила — типичный пример третьего закона движения Ньютона.
Если один объект оказывает силу на второй объект, второй объект оказывает на первый объект силу равной величины и противоположного направления (действие равно противодействию).
Итак, нормальная сила равна силе, прилагаемой объектом к поверхности. Ее формулы меняются в зависимости от уклона поверхности.
Для объекта, лежащего на плоской поверхности, формула имеет следующий вид:
FN = m * g
где
m — масса объекта.
g — ускорение свободного падения.
Согласно третьему закону Ньютона нормальная сила (FN) для объекта на плоской поверхности равна его гравитационной силе (W).
Для объекта, помещенного на наклонную поверхность, уравнение нормальной силы имеет следующий вид:
FN = m * g * cos (α)
где
α — угол наклона поверхности.
На наклонной поверхности (при условии, что объект не скользит вниз) вес объекта поддерживается как нормальной силой, так и трением. Гравитационная сила объекта не противоположна и равна нормальной силе.
Для объектов на плоской поверхности нормальная сила противодействует весу объектов. (Не путайте это с массой! Вес — это то же самое, что и сила тяжести.) Это только в том случае, когда на объект нет внешней силы, или, если она есть, внешняя сила параллельна поверхности. Давайте посмотрим, что произойдет, если есть внешняя сила, которая не действует одновременно с поверхностью!
Формула нормальной силы с внешней силой
При расчетах с учетом внешней силы следует учитывать только параллельную составляющую вектора. Вот почему в уравнения нормальной силы, перечисленные ниже, включены углы.
1. Внешняя направленная вниз сила
FN = m * g + F * sin (x)
где
F — значение внешней силы.
x — угол между поверхностью и внешней силой.
2.Внешняя восходящая сила
FN = m * g — F * sin (x)
Если есть внешняя сила, направленная вниз, вам нужно добавить ее векторную составляющую к весу объекта. Это увеличивает нормальную силу, внешняя сила толкает объект в землю. Противоположный случай для внешней силы, направленной вверх. Она отталкивает объект от земли, поэтому нормальная сила уменьшается.
Если сила направлена прямо вверх и равна силе гравитации, нормальная сила равна нулю. Почему? Потому что она полностью противодействует силе тяжести.
Как самостоятельно найти нормальную силу?
Представьте, что на земле лежит ящик, который вы хотите переместить. Вес 100 кг. Вы нажимаете на него под углом 45 градусов с силой 250 Н.
N = 100 * 9,807 + 250 * sin (45o) = 980,7 + 250 * √2 / 2 = 1,157,4 Н
Земля воздействует на коробку с силой 1157,4 Н.
Как можно рассчитать силу, которая противодействует силе притяжения?
Мастер
(1408),
на голосовании
11 лет назад
Голосование за лучший ответ
Валерий Янович
Оракул
(89997)
11 лет назад
Ты путаешь силу и импульс. Сила притяжения не зависит от скорости, и чтобы её компенсировсть надо создать точно такую силу, направленную в протвоположную сторону. А вот импульс зависит от скорости движения, поэтому в момент торможения сила давления на опору может во много раз превысить силу тяготения, так как эта сила будет равна изменению импульса в единицу времени. Имеется в виду время взаимодействия.
YN3Мастер (1408)
11 лет назад
Спасибо, может будет понятнее, если я скажу, что хочу узнать затраченную энергию при описукании штанги, в момент опускания по технике упражнения ее нельзя бросать, поэтому медленно ее опуская, мышцы работают. Это как еще один пример моей задачи, наверное, более наглядный.
YN3Мастер (1408)
11 лет назад
то есть я из данных имею вес груза, расстояние, на которое он опускается и время за которое он опускается при свободном падении и при выполнении упражнения (с торможением).
-
Действие и противодействие, третий закон Ньютона. Примеры его проявления. Область применимость третьего закона Ньютона.
Третий
закон Ньютона:
любая
пара тел действует друг на друга с сила
ми, равными по величине и направленными
в противоположные стороны вдоль прямой,
соединяющей эти тела. Пример
взаимодействия
парашютиста, на спине которого укреплен
двигатель с пропеллером, с воздушной
массой. Сила F1,
воздействующая на лопасти пропеллера
(а следовательно и парашютиста),со
стороны слоев воздуха, равна по величине
силе F2,
воздействующей на эти слои со стороны
пропеллера.
Действующая
и противодействующая силы
имеют ряд особенностей. Эти силы:
–
имеют
одинаковую физическую природу;
-равны
по величине при любых перемещениях
взаимодействующих тел друг относительно
дру а;
приложены
к разным те лам;
-направлены
вдоль прямой, соединяющей центры( центры
масс) взаимодействующих тел.
Пример.
Баскетболист,
успешно забивший мяч в корзину, зависает
на кольце. Силы упругости и тяжести Fупр
и
Fт,
приложенные к баскетболисту, –
силы
разной природы и поэтому не являются
противодействующими. Противодействующей
силе тяжести будет сила гравитационного
притяжения Земли баскетболистом Fгр,
приложенная к Земле.
Область
применимости третьего закона Ньютона.
Всегда
ли справедлив третий закон Ньютона в
формулировке равенства сил действия и
противодействия?
Оказывает
я, что нет. Третий закон Ньютона при рас
смотрении взаимодействия движущихся
физических удаленных объектов носит
приближенный характер. При непосредственном
контактном взаимодействии третий закон
Ньютона выполняется строго
-
Понятие инерциальной системы отсчета. Силы инерции и их свойства. Причины возникновения сил инерции.
Существуют
системы отсчета, в которых свободная
частица движется равномерно и прямолинейно
или покоится. Системы
отсчета, в которых выполняется закон
инерции называются инерциальными.
Например, система Коперника, в
которой тела движутся с незначительным
центростремительным ускорением,
направленным к центру Земли, является
инерциальной лишь в некотором приближении.
Гелиоцентрическую систему, связанную
с Солнцем, можно считать инерциальной
с большим приближением к истине.
Силы
инерции обусловлены ускоренным движением
системы отсчета относительно измеряемой
системы, поэтому в общем случае следует
учитывать следующие случаи возниконовения
этих сил: 1) силы инерции при ускоренном
поступательном движении системы отсчета;
2) силы инерции, которые действуют на
тело, покоящееся во вращающейся системе
отсчета; 3) силы инерции, которые действуют
на тело, движущееся во вращающейся
системе отсчета.
Рассмотрим эти
случаи.
Силы
инерции при ускоренном поступательном
движении системы отсчета
Силы
инерции, действующие на тело, покоящееся
во вращающейся системе отсчета
Силы
инерции, действующие на тело, движущееся
во вращающейся системе отсчета.
-
Описания движения в инерциальных системах отсчета, движущихся поступательно. Принцип эквивалентности Эйнштейна.
принцип
эквивалентности Эйнштейна.
Все
физические явления в однородном поле
силы тяжести про исходят совершенно
так же, как и в однородном поле сил
инерции.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Противодействующие силы
Cтраница 1
Противодействующие силы обозначены пунктирными стрелками.
[1]
Противодействующие силы характеризуются величиной давления на смесь и весом смеси или, если пренебречь весом газа, весом жидкости в объеме смеси. Подставим в уравнение (5.5) значение входящих в него величин, учтя при этом направление проекций действующих сил на вертикальную ось.
[2]
Если противодействующие силы создаются при помощи пружин, то расходомеры постоянного перепада могут быть названы поплавково-пружинными. Такие расходомеры могут устанавливаться без соблюдения строгой вертикальности, а также на транспортных объектах. Точность пружинных расходомеров несколько ниже тех, у которых противодействующая сила создается грузами.
[3]
При этом противодействующие силы пружин и веса всегда направлены в одну сторону независимо от направления перемещения якоря, силы трения меняют свое направление в зависимости от направления движения якоря. Характеристики обычно строятся: для прямоходовых подвижных систем в осях противодействующая сила jP ftafiSHHH зазор 8; для поворотных магнитных систем в осях противодействующий момент Мотр – угол поворота а, гд Р р и Мотр – соответственно отрывные усилие и момент.
[5]
В рассматриваемом реле противодействующие силы создаются в результате сближения контактных сердечников ( КС) геркона и зависят от их геометрических размеров и величины перемещения. При расчете противодействующих сил будем рассматривать КС как консольно закрепленные балки прямоугольного сечения.
[7]
Погрешности, увеличиваются противодействующие силы, все сильнее сказываются зазоры в шарнирах, неточности сборок и делаются неприемлемыми слишком быстрые изменения в передаточных отношениях.
[8]
Ейешних сил создают противодействующие силы, которые Должны быть равны или больше внешних сил. Следовательно, конструкция должна быть способна или выдержать ( накопить) внешнюю энергию или создавать силы, противодействующие внешним силам. Поэтому условная наработка защиты от внешних воздействий может быть выражена суммарной энергией внешних воздействий.
[9]
Здесь следует учитывать такие противодействующие силы, как антимонопольную политику государства и растущую конкуренцию со стороны других предприятий.
[10]
При включении выключателя его противодействующие силы также возрастают, поэтому оказалось удобным выполнять включение выключателей при помощи электромагнитов. Однако противодействующие силы выключателя в конце хода на включение возрастают быстрее, чем сила тяги электромагнита.
[12]
При включении выключателя его противодействующие силы также возрастают, поэтому оказалось удобным выполнять включение выключателей электромагнитами. Однако противодействующие силы выключателя в конце хода на включение возрастают быстрее, чем сила тяги электромагнита. В связи с этим согласование характеристик усилий выключателя и электромагнита производится соответствующим выполнением рычажной системы.
[14]
Страницы:
1
2
3
4
5
