Beregning af normalkraften

Normalkraften er mængden af ​​kraft, der skal til for at modvirke andre kræfter i en given situation. Den bedste måde at bestemme dette på afhænger af de forhold et objekt er i, og de variabler, du har dataene til. Fortsæt med at læse for at lære mere.

Trin

Metode 1 af 5: Normal kraft i hvile

Billede med titlen Find Normal Force Trin 1
1. Forstå hvad normal kraft henviser. Normalkraft refererer til mængden af ​​kraft, der kræves for at modvirke tyngdekraften.
  • Forestil dig en blok liggende på et bord. Tyngdekraften trækker blokken mod jorden, men der er åbenbart en kraft, der forhindrer blokken i at ramle gennem bordet og ramme jorden. Den kraft, der er ansvarlig for at annullere tyngdekraften, er normal kraft.
Billede med titlen Find Normal Force Trin 2
2. Kend ligningen for normalkraften af ​​et objekt i hvile. Når du beregner normalkraften af ​​et objekt i hvile på en flad overflade, skal du bruge formlen: N = m * g
  • I denne ligning henviser . til N til normalkraften, m refererer til objektets masse og g til tyngdeaccelerationen.
  • For et objekt på en flad overflade uden udefrakommende kræfter er normalkraften lig med objektets vægt. For at holde objektet i ro skal normalkraften være lig med tyngdekraften på objektet. Tyngdekraften er objektets vægt eller også massen gange tyngdeaccelerationen.
  • Eksempel: Bestem normalkraften af ​​en blok med en masse på 4.2 kg.
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 3
    3. Multiplicer objektets masse med tyngdeaccelerationen. Herved kender du genstandens vægt, som i sidste ende er lig med genstandens normalkraft i hvile.
  • Bemærk, at tyngdeaccelerationen på jordens overflade er en konstant: g = 9.8 m/s2
  • Eksempel: vægt = m * g = 4.2*9.8 = 41.16
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 4
    4. Skriv dit svar ned. Det forrige trin burde have løst hele problemet og give dig svaret nu.
  • Eksempel: Normalkraften er 41.16 N.
  • Metode 2 af 5: Normal kraft på en skråning

    Billede med titlen Find Normal Force Trin 5
    1. Brug den rigtige ligning. For at bestemme normalkraften af ​​et objekt i en vinkel, skal du bruge følgende formel: N = m * g * cos(x)
    • I denne ligning henviser . til N til normalkraften, m refererer til objektets masse, g henviser til tyngdeaccelerationen, og x refererer til vinklen eller hældningen.
    • Eksempel: Bestem normalkraften af ​​en blok med en masse på 4.2 kg, som er placeret på en hylde med 45 graders hældning.
    Billede med titlen Find Normal Force Trin 6
    2. Bestem vinklens cosinus. Cosinus af en vinkel er lig med sinus af komplementær vinkel eller tilstødende side divideret med hypotenusen af ​​trekanten dannet af hældningen.
  • Denne værdi beregnes ofte med en lommeregner, fordi cosinus for hver vinkel er konstant for den vinkel, men du kan også beregne det i hånden.
  • Eksempel: cos(45) = 0.71
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 7
    3. Bestem vægten af ​​objektet. Vægten af ​​et objekt er lig med massen af ​​det objekt ganget med tyngdeaccelerationen.
  • Bemærk, at tyngdeaccelerationen på jordens overflade er en konstant: g = 9.8 m/s2
  • Eksempel: vægt = m * g = 4.2*9.8 = 41.16
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 8
    4. Multiplicer begge værdier sammen. For at bestemme normalkraften skal du gange vægten af ​​objektet med cosinus af hældningsvinklen.
  • Eksempel: N = m * g * cos(x) = 41.16*0.71 = 29.1
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 9
    5. Skriv dit svar ned. Det forrige trin fuldender problemet og giver dig svaret.
  • Bemærk, at et objekt på en skråning har en normalkraft, der er mindre end objektets vægt.
  • Eksempel: Normalkraften er 29.1 N.
  • Metode 3 af 5: Normalkraft med en ekstern nedadgående kraft

    Billede med titlen Find Normal Force Trin 10
    1. Brug den rigtige ligning. For at beregne normalkraften af ​​et objekt i hvile, hvor en ekstern nedadgående kraft påføres det objekt, skal du bruge ligningen: N = m * g + F * sin(x)`
    • N henviser til normalkraften, m refererer til objektets masse, g refererer til tyngdeaccelerationen, f henviser til den ydre kraft, og x refererer til vinklen mellem objektet og retningen af ​​den ydre kraft.
    • Eksempel: Bestem normalkraften af ​​en blok med en masse på 4.2 kg, hvor en person udøver en nedadgående kraft på 20.Påfør 9 N på blokken i en 30 graders vinkel.
    Billede med titlen Find Normal Force Trin 11
    2. Bestem vægten af ​​objektet. Vægten af ​​et objekt er lig med objektets masse ganget med tyngdeaccelerationen.
  • Bemærk, at tyngdeaccelerationen på jordens overflade er konstant: g = 9.8 m/s2
  • Eksempel: vægt = m * g = 4.2*9.8 = 41.16
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 12
    3. Bestem vinklens sinus. En vinkels sinus beregnes ved at dividere længden af ​​trekantens side modsat vinklen med trekantens hypotenus.
  • Eksempel: sin(30) = 0.5
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 13
    4. Gang sinus med den ydre kraft. Den ydre kraft refererer i dette tilfælde til den nedadgående kraft på objektet.
  • Eksempel: 0.5*20.9 = 10.45
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 14
    5. Tilføj denne værdi til vægten. Dette giver dig den normale kraft.
  • Eksempel: 10.45 + 41.16 = 51.61
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 15
    6. Skriv dit svar ned. Bemærk, at for et objekt i hvile, hvor en ekstern nedadgående kraft påføres objektet, vil normalkraften være større end objektets vægt.
  • Eksempel: Normalkraften er 51.61 NR.
  • Metode 4 af 5: Normalkraft med en ekstern opadgående kraft

    Billede med titlen Find Normal Force Trin 16
    1. Brug den rigtige ligning. For at beregne normalkraften af ​​et objekt i hvile, hvor en ekstern, opadgående kraft udøves på det objekt, skal du bruge ligningen: N = m * g - F * sin(x)`
    • N henviser til normalkraften, m refererer til objektets masse, g refererer til tyngdeaccelerationen, f henviser til den ydre kraft og x refererer til vinklen mellem objektet og retningen af ​​den ydre kraft.
    • Eksempel: Bestem normalkraften af ​​en blok med en masse på 4.2 kg, hvor en person løfter blokken i en vinkel på 50 grader og med en kraft på 20.9 NEJ.
    Billede med titlen Find Normal Force Trin 17
    2. Bestem vægten af ​​objektet. Vægten af ​​et objekt er lig med objektets masse ganget med gravitationsaccelerationen.
  • Bemærk, at tyngdeaccelerationen på jordens overflade er en konstant: g = 9.8 m/s2
  • Eksempel: vægt = m * g = 4.2*9.8 = 41.16
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 18
    3. Bestem vinklens sinus. En vinkels sinus beregnes ved at dividere længden af ​​trekantens side modsat vinklen med trekantens hypotenus.
  • Eksempel: sin(50) = 0.77
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 19
    4. Gang sinus med den ydre kraft. Den ydre kraft refererer til den flydekraft, der udøves på objektet, i dette tilfælde.
  • Eksempel: 0.77*20.9 = 16.01
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 20
    5. Træk denne værdi fra vægten. Med dette har du fundet den normale kraft på arbejde.
  • Eksempel: 41.16 – 16.01 = 25.15
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 21
    6. Skriv dit svar. Bemærk, at for et objekt i hvile, hvor en ekstern opadgående kraft påføres objektet, vil normalkraften være mindre end objektets vægt.
  • Eksempel: Normalkraften er 25.15 N.
  • Metode 5 af 5: Normal kraft og friktion

    Billede med titlen Find Normal Force Trin 22
    1. Lær standardligningen for kinetisk friktion. Kinetisk friktion, eller friktionen på et objekt i bevægelse, er lig med friktionskoefficienten ganget med en genstands normalkraft. I en sammenligning ser det sådan ud: f = * N
    • I denne ligning er f for friktion, den μ refererer til friktionskoefficienten, ogN refererer til objektets normalkraft.
    • Det "friktionskoefficient" er forholdet mellem friktionsmodstanden og normalkraften, som er ansvarlig for komprimeringen af ​​de to modstående flader.
    Billede med titlen Find Normal Force Trin 23
    2. Omarranger ligningen for at isolere normalkraften. Hvis du har en værdi for en genstands kinetiske friktion, kan du ud over objektets friktionskoefficient beregne normalkraften ved hjælp af formlen: N = f /
  • Begge sider af den oprindelige ligning blev divideret med μ, at bringe normalkraften til den ene side af ligningen og friktionskoefficienten og kinetisk friktion til den anden side.
  • Eksempel: Bestem normalkraften af ​​en blok, når friktionskoefficienten er 0.4 og selve graden af ​​kinetisk friktion er 40 N.
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 24
    3. Divider den kinetiske friktion med friktionskoefficienten. Dette er stort set alt, hvad du skal gøre for at bestemme normalkraften.
  • Eksempel: N = f / = 40 / 0.4 = 100
  • Billede med titlen Find Normal Force Trin 25
    4. Skriv dit svar. Hvis det ønskes, kan du kontrollere dit svar ved at indtaste det i den oprindelige ligning for kinetisk friktion. Ellers har du nu løst problemet.
  • Eksempel: Normalkraften er 100.0 N.
  • Fornødenheder

    • Blyant
    • Papir
    • Lommeregner

    Оцените, пожалуйста статью