Opgeloste probleme in Newton se bewegingswette – Normale krag
1. 'n Voorwerp wat op 'n tafel rus, soos in die figuur hieronder getoon. Die massa van die voorwerp is 1 kg. Die swaartekragversnelling is 9.8 m/s² . Bepaal die normaalkrag wat deur die tafel op die voorwerp uitgeoefen word.
Bekend:
Massa (m) = 1 kg
Swaartekragversnelling (g) = 9.8 m/ s²
Gewig (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
Gewenste: normaalkrag (N)
oplossing:
Die voorwerp rus op die tafel, dus is die netto krag op die voorwerp nul (Newton se eerste of tweede wet). Die gewig van die voorwerp werk vertikaal afwaarts, na die middelpunt van die Aarde toe. Daar moet 'n ander krag op die voorwerp wees om die swaartekrag te balanseer . Voorwerp rus op die tafel, sodat die tafel hierdie opwaartse krag uitoefen. Die krag wat deur die tafel uitgeoefen word, word dikwels 'n normaalkrag (N) genoem. Normaal beteken loodreg.
Kies die opwaartse rigting as die positiewe y-rigting. Die netto krag op die voorwerp is:
∑ Fy = 0
N – w = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 Newton
Die normaalkrag wat deur die tafel op die voorwerp uitgeoefen word, is 9.8 N opwaarts.
[irp]
2. Twee voorwerpe wat op 'n tafel rus. Massa van voorwerp 1 (m1 ) = 1 kg, massa van voorwerp 2 (m2 ) = 2 kg, versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 9.8 m/s2 . Bepaal die grootte en rigting van die normaalkrag wat deur m2 op die m1 uitgeoefen word en die normaalkrag wat deur die tafel op die m2 uitgeoefen word.
Oplossing
Bekend:
Massa van die voorwerp 1 (m² ) = 1 kg
Massa van die voorwerp 2 (m² ) = 2 kg
Swaartekragversnelling (g) = 9.8 m/ s²
Gewig van voorwerp 1 (w1 ) = m1 g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newton
Gewig van voorwerp 2 (w 2 ) = m 2 g = (2)(9.8 m/s 2 ) = 19.6 kg m/s 2 = 19.6 Newton
Gesoek: N 1 en N 2
oplossing:
(a) Normale krag uitgeoefen deur m² op die m³ ( N¹ )
N1 = w1 = 9.8 Newton
Die rigting van N1 is opwaarts.
(b) Normale krag wat deur die tafel op die m² ( N² ) uitgeoefen word
N2 = w1 + w2 = 9.8 Newton + 19.6 Newton = 29.4 Newton
Die rigting van N2 is opwaarts.
[irp]
3. 'n Voorwerp wat op die tafel rus. Die massa van die voorwerp is 2 kg, die versnelling as gevolg van swaartekrag is 9.8 m/s² . Die grootte van die krag F is 10 Newton. Vind die grootte en rigting van die normaalkrag wat deur die tafel op die voorwerp uitgeoefen word.
Oplossing
Bekend:
Massa van die voorwerp (m) = 2 kg
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 9.8 m/ s²
Gewig (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
Krag F (F) = 10 Newton
Gewenste : grootte en rigting van die normaalkrag (N)
oplossing:
die rigting van die normaalkrag is opwaarts.
Grootte van die normaalkrag:
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 Newton + 20 Newton
N = 30 Newton
[irp]
4. 'n Voorwerp wat op 'n tafel rus. Die massa van die voorwerp is 1 kg, die versnelling as gevolg van swaartekrag is 9,8 m/s² , die krag F1 is 10 N en die krag F2 is 20 N. Bepaal die grootte en rigting van die normaalkrag wat die tafel op die voorwerp uitoefen. g = 9.8 m/ s²
Oplossing
Bekend:
Massa (m) = 1 kg
Swaartekragversnelling (g) = 9.8 m/ s²
Gewig (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
F² = 10 Newton
F² = 20 Newton
Gewenste: grootte en rigting van die normaalkrag (N)
oplossing:
Die rigting van die normaalkrag is opwaarts.
Grootte van die normaalkrag:
∑ F = 0
N – F2 – w + F1 = 0
N = F2 + w – F1
N = 20 Newton + 9.8 Newton – 10 Newton
N = 19.8 Newton
[irp]
5. Voorwerp se massa (m) = 2 kg, swaartekragversnelling (g) = 9.8 m/s² , hoek = 30 ° . Vind die grootte en rigting van die normaalkrag wat op die voorwerp uitgeoefen word.
oplossing:
w is gewig, w x is horisontale komponent van die gewig, w y is 'n vertikale komponent van die gewig, N is die normaalkrag.
Bekend:
massa (m) = 2 kg
swaartekragversnelling (g) = 9.8 m/ s²
gewig (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
w x = w sin 60 o = (19.6 N)(0.5) √3 = 9.8 √3 Newton
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newton
Gewenste: normaalkrag (N)
oplossing:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 Newton
[irp]
[wpdm_package id = '467 ′]
- Massa en gewig
- Normale krag
- Newton se tweede bewegingswet
- Wrywingskrag
- Beweging op die horisontale oppervlak sonder wrywingskrag
- Die beweging van twee liggame met dieselfde versnelling op die ruwe horisontale oppervlak met die wrywingskrag
- Beweging op die skuinsvlak sonder wrywingskrag
- Beweging op die growwe skuinsvlak met die wrywingskrag
- Beweging in 'n hysbak
- Die beweging van liggame word deur koorde en katrolle verbind
- Twee liggame met dieselfde versnellinggrootte
- Afronding van 'n plat kurwe – dinamika van sirkelbeweging
- Afronding van 'n gehellde kurwe – dinamika van sirkelbeweging
- Uniforme beweging in 'n horisontale sirkel
- Sentripetale krag in uniforme sirkelbeweging
