ВИДЕО: Изчислете нормалната сила - така разбирате формулата

Изчислявате нормалната сила като произведение на косинуса на ъгъла на наклона на наклонената равнина и теглото на обекта, който лежи върху него. Обърнете внимание, че в някои опростени обяснения в Интернет или в книги нормалната сила се приравнява на нормалния компонент на тежестта. Това в крайна сметка води до същия резултат. Тук обаче първо ще научите каква всъщност е нормалната сила.

Какво се разбира под нормална сила?

• Нормалната сила винаги действа перпендикулярно, което също се нарича "нормално" към повърхността в технически план.
• Представете си обект, лежащ на повърхността. Нормалната сила е силата, която земята оказва върху обекта. Разпределя се по цялата контактна зона.
• Ако обектът лежи върху хоризонтална повърхност, нормалната сила има същото количество като теглото на тялото, но му противодейства.
• Изглежда различно, когато тялото лежи на наклон. Тук размерът на нормалната сила не съответства на теглото на обекта. Тъй като нормалната сила винаги действа перпендикулярно на повърхността, тя не може да действа в посока, обратна на тежестта.
instagram viewer


Изчислете статичното триене - така се прави

Със сигурност сте се натъкнали на законите на статичното триене в ежедневието. …

Как да се изчисли нормалната сила

1. За да разберете по -добре фактите, най -добре е да направите скица. Наклонената равнина образува правоъгълен триъгълник с неговата дължина, основа и височина. Правилният ъгъл лежи между височината и основата. Между дължината и основата е ъгълът на наклон.
2. Начертайте вектора за теглото на обекта. Това действа от центъра на тежестта на обекта вертикално надолу.
3. Разбийте тежестта на две компоненти, които също действат върху центъра на тежестта на обекта. Това е компонентът за спускане и нормалният компонент. Начертайте вектора за компонент за спускане успоредно на повърхността на наклонената равнина, а вектора за нормалния компонент перпендикулярно на него. Двата вектора образуват паралелограм от сили с тегло като получената сила. В този специален случай паралелограмът на силите е правоъгълник. Обърнете внимание, че двата компонента не са реални действащи сили. Силата на теглото се разбива само за целите на изчислението.
4. Можете да видите, че правоъгълникът се състои от два правоъгълни триъгълника, които са не само подобни един на друг, но и триъгълника, съставен от дължината, височината и основата на наклонената равнина. В математически смисъл сходството означава, че ъглите и съотношенията са еднакви.
5. Сега помислете за страни като триъгълника, който има вектора за тежестта и вектора за нормалния компонент на тежестта. Ъгълът между тези две страни е еднакъв поради сходството Триъгълници ъгълът на наклон на наклонената равнина.
6. Прилага се, че размерът на нормалната сила е равен на размера на нормалната съставка на тежестта. Ако знаете силата на тежестта и ъгъла на наклона, можете също да използвате тригонометрия, за да изчислите нормалния компонент на тежестта и съответно размера на нормалната сила.
7. Тъй като косинусът на ъгъл в десен триъгълник съответства на частното на съседната страна и хипотенузата, изчислете Нормален компонент на теглото като произведение на теглото на обекта и косинуса на ъгъла на наклона на наклона Ниво. Тогава резултатът също съответства на размера на нормалната сила.
8. Ако не ви е даден ъгълът на наклон, а по -скоро основата и дължината на наклонената равнина, вмъкнете частното от основата и дължината за косинуса на ъгъла на наклона. Това е възможно поради сходството на триъгълниците.