ΒΙΝΤΕΟ: Υπολογίστε την κανονική δύναμη - έτσι καταλαβαίνετε τον τύπο

Υπολογίζετε την κανονική δύναμη ως το γινόμενο του συνημίτονου της γωνίας κλίσης του κεκλιμένου επιπέδου και του βάρους του αντικειμένου που στηρίζεται σε αυτό. Σημειώστε ότι σε ορισμένες απλουστευμένες εξηγήσεις στο Διαδίκτυο ή σε βιβλία, η κανονική δύναμη εξισώνεται με την κανονική συνιστώσα της δύναμης βάρους. Αυτό τελικά οδηγεί στο ίδιο αποτέλεσμα. Ωστόσο, εδώ θα μάθετε πρώτα ποια είναι στην πραγματικότητα η κανονική δύναμη.

Τι σημαίνει κανονική δύναμη;

• Μια κανονική δύναμη ενεργεί πάντα κάθετα, η οποία ονομάζεται επίσης "κανονική" σε μια επιφάνεια με τεχνικούς όρους.
• Φανταστείτε ένα αντικείμενο να βρίσκεται σε μια επιφάνεια. Η κανονική δύναμη είναι η δύναμη που ασκεί το έδαφος στο αντικείμενο. Διανέμεται σε ολόκληρη την περιοχή επαφής.
• Εάν το αντικείμενο βρίσκεται σε οριζόντια επιφάνεια, η κανονική δύναμη έχει την ίδια ποσότητα με το βάρος του σώματος, αλλά το αντισταθμίζει.
• Φαίνεται διαφορετικό όταν το σώμα βρίσκεται σε κλίση. Εδώ η ποσότητα της κανονικής δύναμης δεν αντιστοιχεί στο βάρος του αντικειμένου. Δεδομένου ότι η κανονική δύναμη ενεργεί πάντα κάθετα στην επιφάνεια, δεν μπορεί να δράσει αντίθετα από τη δύναμη βάρους.
  instagram viewer


Υπολογίστε τη στατική τριβή - έτσι γίνεται

Σίγουρα έχετε συναντήσει τους νόμους της στατικής τριβής στην καθημερινή ζωή. …

Πώς να υπολογίσετε την κανονική δύναμη

1. Για να κατανοήσετε καλύτερα τα γεγονότα, είναι καλύτερο να κάνετε ένα σκίτσο. Το κεκλιμένο επίπεδο σχηματίζει ένα ορθογώνιο τρίγωνο με το μήκος, τη βάση και το ύψος του. Το σωστό γωνία βρίσκεται ανάμεσα στο ύψος και τη βάση. Μεταξύ του μήκους και της βάσης είναι η γωνία κλίσης.
2. Σχεδιάστε το διάνυσμα για το βάρος του αντικειμένου. Αυτό δρα από το κέντρο βάρους του αντικειμένου κάθετα προς τα κάτω.
3. Διαχωρίστε τη δύναμη βάρους σε δύο συστατικά, τα οποία επίσης ενεργούν στο κέντρο βάρους του αντικειμένου. Είναι το κατηφορικό συστατικό και το κανονικό συστατικό. Σχεδιάστε το διάνυσμα για το κατηφορικό συστατικό παράλληλα με την επιφάνεια του κεκλιμένου επιπέδου και το διάνυσμα για το κανονικό συστατικό κάθετο σε αυτό. Τα δύο διανύσματα σχηματίζουν ένα παραλληλόγραμμο δυνάμεων με βάρος που προκύπτει. Σε αυτήν την ειδική περίπτωση το παραλληλόγραμμο των δυνάμεων είναι ορθογώνιο. Σημειώστε ότι τα δύο συστατικά δεν είναι πραγματικές δυνάμεις δράσης. Η δύναμη βάρους κατανέμεται μόνο για λόγους υπολογισμού.
4. Μπορείτε να δείτε ότι το ορθογώνιο αποτελείται από δύο ορθογώνια τρίγωνα που δεν μοιάζουν μόνο μεταξύ τους, αλλά και το τρίγωνο που αποτελείται από το μήκος, το ύψος και τη βάση του κεκλιμένου επιπέδου. Με μαθηματική έννοια, ομοιότητα σημαίνει ότι οι γωνίες και οι διαστάσεις είναι οι ίδιες.
5. Τώρα εξετάστε το τρίγωνο που έχει το διάνυσμα για τη δύναμη βάρους και το διάνυσμα για το κανονικό συστατικό της δύναμης βάρους ως πλευρές. Η γωνία μεταξύ αυτών των δύο πλευρών είναι η ίδια λόγω της ομοιότητας Τρίγωνα η γωνία κλίσης του κεκλιμένου επιπέδου.
6. Ισχύει ότι η ποσότητα της κανονικής δύναμης είναι ίση με την ποσότητα της κανονικής συνιστώσας της δύναμης βάρους. Εάν γνωρίζετε τη δύναμη βάρους και τη γωνία κλίσης, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τριγωνομετρία για να υπολογίσετε το φυσιολογικό συστατικό της δύναμης βάρους και συνεπώς το ποσό της κανονικής δύναμης.
7. Δεδομένου ότι το συνημίτονο μιας γωνίας σε ένα ορθογώνιο τρίγωνο αντιστοιχεί στο πηλίκο της γειτονικής πλευράς και στην υποτείνουσα, υπολογίστε το Κανονικό συστατικό του βάρους ως γινόμενο του βάρους του αντικειμένου και συνημίτονο της γωνίας κλίσης της πλάγιας Επίπεδο. Το αποτέλεσμα αντιστοιχεί επίσης στην ποσότητα της κανονικής δύναμης.
8. Εάν δεν σας δίνεται η γωνία κλίσης, αλλά η βάση και το μήκος του κεκλιμένου επιπέδου, εισαγάγετε το πηλίκο της βάσης και το μήκος για το συνημίτονο της γωνίας κλίσης. Αυτό είναι δυνατό λόγω της ομοιότητας των τριγώνων.