La forza normale è la grandezza della forza richiesta per negare le altre forze in qualsiasi scenario. Il modo migliore per trovarlo dipende dalle condizioni dell'oggetto e dalle variabili che hai. Continua a leggere per saperne di più.
Fare un passo
Metodo 1 di 5: stile normale a riposo
Passaggio 1. Comprendi il significato di forza normale
La forza normale si riferisce alla grandezza della forza usata per negare la forza gravitazionale.
Immagina un blocco a riposo su un tavolo. La forza di gravità tira il blocco verso la terra, ma chiaramente c'è una forza che agisce, impedendo al blocco di schiacciare il tavolo e cadere a terra. La forza che agisce per fermare questo blocco nonostante la forza di gravità si chiama stile normale.
Passaggio 2. Conoscere l'equazione per la forza normale su un oggetto fermo
Quando si calcola la forza normale di un oggetto quando è fermo su una superficie piana, utilizzare la formula: N = m * g
- In questa equazione, n simboleggia lo stile normale, m rappresenta la massa dell'oggetto, e G rappresenta l'accelerazione di gravità.
- Per un oggetto fermo su una superficie piana, senza che agisca una forza esterna, la forza normale è uguale al peso dell'oggetto. Per mantenere fermo un oggetto, la forza normale deve essere uguale alla forza gravitazionale che agisce sull'oggetto. La forza gravitazionale che agisce su un oggetto è il peso dell'oggetto, o la massa dell'oggetto per l'accelerazione di gravità.
- Esempio: Trova la forza normale di un blocco con una massa di 4,2 kg.
Passaggio 3. Moltiplicare la massa dell'oggetto e l'accelerazione di gravità
Questa moltiplicazione produrrà il peso dell'oggetto, che ovviamente è uguale alla forza normale dell'oggetto a riposo.
- Si noti che l'accelerazione di gravità sulla superficie terrestre è sempre costante: g = 9,8 m/s2
- Esempio: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Passaggio 4. Annota le tue risposte
Il passaggio precedente risolverà il problema, dandoti la tua risposta.
Esempio: la forza normale è 41, 16 N
Metodo 2 di 5: Forza normale su un piano inclinato
Passaggio 1. Utilizzare l'equazione corretta
Per calcolare la forza normale su un oggetto inclinato di un certo angolo, è necessario utilizzare la formula: N = m * g * cos(x)
- Per questa equazione, n simboleggia lo stile normale, m rappresenta la massa dell'oggetto G rappresenta l'accelerazione di gravità, e X rappresenta l'angolo obliquo.
- Esempio: Trova la forza normale di un blocco con una massa di 4,2 kg, che poggia su un piano inclinato con un'inclinazione di 45 gradi.
Passaggio 2. Trova il coseno dell'angolo
Il coseno dell'angolo è uguale al seno dell'angolo complementare, o il cateto adiacente diviso per l'ipotenusa del triangolo formato dalla pendenza.
- Questo valore viene spesso determinato con una calcolatrice perché il coseno di qualsiasi angolo è sempre costante, ma puoi anche calcolarlo manualmente.
- Esempio: cos(45) = 0.71
Passaggio 3. Trova il peso dell'oggetto
Il peso di un oggetto è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per l'accelerazione di gravità.
- Si noti che l'accelerazione di gravità sulla superficie terrestre è sempre costante: g = 9,8 m/s2
- Esempio: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Passaggio 4. Moltiplica i due valori
Per trovare la forza normale, devi moltiplicare il peso dell'oggetto per il coseno dell'angolo di inclinazione.
Esempio: N = m * g * cos(x) = 41, 16 * 0, 71 = 29, 1
Passaggio 5. Annota le tue risposte
Il passaggio precedente risolverà il problema e fornirà la risposta.
- Nota che quando un oggetto è fermo su un pendio, la forza normale sarà inferiore al peso dell'oggetto.
- Esempio: la forza normale è 29,1 N.
Metodo 3 di 5: stile normale con stile esterno in basso
Passaggio 1. Utilizzare l'equazione corretta
Per calcolare la forza normale su un oggetto fermo se c'è una forza esterna verso il basso sull'oggetto, usa l'equazione: N = m * g + F * sin(x)'
- n simboleggia lo stile normale, m rappresenta la massa dell'oggetto G rappresenta l'accelerazione di gravità, F simboleggia lo stile esterno, e X rappresenta l'angolo tra l'oggetto e la direzione della forza esterna.
- Esempio: Trova la forza normale di un oggetto con una massa di 4,2 kg se l'oggetto è spinto da una persona con un angolo di 30 gradi e una forza di 20,9 N.
Passaggio 2. Trova il peso dell'oggetto
Il peso di un oggetto è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per l'accelerazione di gravità.
- Si noti che l'accelerazione di gravità sulla superficie terrestre è sempre costante: g = 9,8 m/s2
- Esempio: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Passaggio 3. Trova il seno dell'angolo
Il seno di un angolo si calcola dividendo il lato del triangolo opposto all'angolo per l'ipotenusa dell'angolo.
Esempio: sin(30) = 0,5
Passaggio 4. Moltiplicare il seno per la forza esterna
La forza esterna, in questo esempio, si riferisce alla forza verso il basso che colpisce l'oggetto.
Esempio: 0, 5 * 20, 9 = 10, 45
Passaggio 5. Aggiungere questo valore al peso
Questa somma darà la grandezza della forza normale che agisce.
Esempio: 10, 45 + 41, 16 = 51, 61
Passaggio 6. Annota le tue risposte
Nota che per un oggetto a riposo che è influenzato da una forza esterna verso il basso, la forza normale sarà maggiore del peso dell'oggetto.
Esempio: la forza normale è 51,61 N
Metodo 4 di 5: stile normale con stile esterno in su
Passaggio 1. Utilizzare l'equazione corretta
Per calcolare la forza normale su un oggetto fermo se c'è una forza esterna verso l'alto sull'oggetto, usa l'equazione: N = m * g - F * sin(x)'
- n simboleggia lo stile normale, m rappresenta la massa dell'oggetto G rappresenta l'accelerazione di gravità, F simboleggia lo stile esterno, e X rappresenta l'angolo tra l'oggetto e la direzione della forza esterna.
- Esempio: Trova la forza normale di un blocco con una massa di 4,2 kg, se qualcuno solleva il blocco con un angolo di 50 gradi e una forza di 20,9 N.
Passaggio 2. Trova il peso dell'oggetto
Il peso di un oggetto è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per l'accelerazione di gravità.
- Si noti che l'accelerazione di gravità sulla superficie terrestre è sempre costante: g = 9,8 m/s2
- Esempio: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Passaggio 3. Trova il seno dell'angolo
Il seno di un angolo si calcola dividendo il lato del triangolo opposto all'angolo per l'ipotenusa dell'angolo.
Esempio: sin(50) = 0, 77
Passaggio 4. Moltiplicare il seno per la forza esterna
La forza esterna si riferisce alla forza verso l'alto che colpisce l'oggetto, in questo caso.
Esempio: 0,77 * 20, 9 = 16, 01
Passaggio 5. Sottrai questo valore dal peso
La sottrazione che fai ti darà la grandezza della forza normale che agisce su di essa.
Esempio: 41, 16 – 16, 01 = 25, 15
Passaggio 6. Annota le tue risposte
Nota che un oggetto a riposo è influenzato da una forza esterna verso l'alto, la forza normale sarà inferiore al peso dell'oggetto.
Esempio: la forza normale è 25, 15 N
Metodo 5 di 5: forza normale e attrito
Passaggio 1. Conoscere l'equazione di base per l'attrito cinetico
L'attrito cinetico, o attrito di un oggetto in movimento, è uguale al coefficiente di attrito moltiplicato per la forza normale di un oggetto. In forma di equazione: f = * N
- In questa equazione, F simboleggiare l'attrito, ️ rappresenta il coefficiente di attrito, e n rappresenta la forza normale dell'oggetto.
- Il "coefficiente di attrito" è il rapporto tra la forza di attrito e la forza normale, che comprime due superfici opposte.
Passaggio 2. Impostare l'equazione per isolare la forza normale
Se conosci il valore dell'attrito cinetico di un oggetto, così come il suo coefficiente di attrito, puoi calcolare la forza normale usando la formula: N = f /
- Entrambi i membri dell'equazione originale sono divisi per ️, isolando così la forza normale da un lato e calcolando il coefficiente di attrito e l'attrito dinamico dall'altro.
- Esempio: Trova la forza normale di un blocco se il coefficiente di attrito è 0,4 e il modulo dell'attrito dinamico è 40 N.
Passaggio 3. Dividere l'attrito dinamico per il coefficiente di attrito
Fondamentalmente, questo è tutto ciò che devi fare per trovare l'entità della forza normale.
Esempio: N = f / = 40 / 0, 4 = 100
Passaggio 4. Annota le tue risposte
Se lo desideri, puoi controllare la tua risposta ricollegandola all'equazione originale per l'attrito cinetico. Se non lo vuoi, hai risolto il problema.
