Normalna sila – problemi i rješenja

Riješeni problemi u Newtonovim zakonima kretanja – Normalna sila 

1. Predmet koji leži na stolu, prikazan je na slici ispod. Masa predmeta je 1 kg. Ubrzanje gravitacije je 9.8 m/s² ^. Odredite normalnu silu kojom sto djeluje na predmet.

Poznato:

Masa (m) = 1 kg

Ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Njutna

Željena: normalna sila (N)

Rešenje:

Predmet miruje na stolu, tako da je neto sila na predmet jednaka nuli (Newtonov prvi ili drugi zakon). Težina predmeta djeluje vertikalno prema dolje, prema centru Zemlje. Mora postojati još jedna sila na predmetu da bi se uravnotežila gravitacijska sila . Predmet miruje na stolu, tako da stol djeluje ovom silom prema gore. Sila koju vrši stol često se naziva normalna sila (N). Normalno znači okomito.

Odaberite smjer prema gore kao pozitivni y-smjer. Rezultirajuća sila na objektu je:

∑ Fy = 0

S – š = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Njutna

Normalna sila na objekt, koju vrši stol prema gore, iznosi 9.8 N.

[irp]

2. Dva objekta leže na stolu. Masa objekta 1 (m1 ₎ = 1 kg, masa objekta 2 (m2 ₎ = 2 kg, ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/s2 ^. Odredite veličinu i smjer normalne sile kojom m2 djeluje _na m1 _i normalnu silu kojom stol djeluje na _m2.

rastvor

Poznato:

Masa objekta 1 (m ₁ ) = 1 kg

Masa objekta 2 (m ₂ ) = 2 kg

Ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina objekta 1 (w1 ₎ = m1g ₌ (1)(9.8 m/s2 ⁾ = 9.8 kg m/s2 ⁼ 9.8 Njutna

Težina objekta 2 (w² ₎ = m² _g = (2)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 Njutna

Traži se: N ₁ i N ₂

Rešenje:

(a) Normalna sila koju m² djeluje _na m1 ( _{N1 )}

N ₁ = w ₁ = 9.8 Njutna

Smjer N1 _je prema gore.

(b) Normalna sila kojom stol djeluje na _m² ( _N² )

N² = w1 ₊ w² _{= 9.8 Njutna} + 19.6 Njutna = 29.4 Njutna

Smjer N2 _je prema gore.

[irp]

3. Predmet koji leži na stolu. Masa predmeta je 2 kg, ubrzanje gravitacije je 9.8 m/s² ^. Veličina sile F je 10 Njutna. Odredite veličinu i smjer normalne sile kojom stol djeluje na predmet.

rastvor

Poznato:

Masa objekta (m) = 2 kg

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 Njutna

Sila F (F) = 10 Njutna

Traži se : magnituda i smjer normalne sile (N)

Rešenje:

Smjer normalne sile je prema gore.

Veličina normalne sile:

∑ F = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 Njutna + 20 Njutna

N = 30 Njutna

[irp]

4. Predmet koji leži na stolu. Masa predmeta je 1 kg, ubrzanje gravitacije je 9,8 m/s² ^, sila F1 _je 10 N i sila F² _je 20 N. Odredite veličinu i smjer normalne sile kojom sto djeluje na predmet. g = 9.8 m/ ^s²

rastvor

Poznato:

Masa (m) = 1 kg

Ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Njutna

F² = ₁₀ Njutna

F² = ₂₀ Njutna

Traži se: magnituda i smjer normalne sile (N)

Rešenje:

Smjer normalne sile je prema gore.

Veličina normalne sile:

∑ F = 0

N – F2 _– w + F1 ₌ 0

N = F2 ₊ w – _F1

N = 20 Njutna + 9.8 Njutna – 10 Njutna

N = 19.8 Njutna

[irp]

5. Masa objekta (m) = 2 kg, ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/s² ^, ugao = 30 ^° . Odredite veličinu i smjer normalne sile koja djeluje na objekt.

Rešenje:

w je težina, wx _je horizontalna komponenta težine, wy _je vertikalna komponenta težine, N je normalna sila.

Poznato:

masa (m) = 2 kg

ubrzanje gravitacije (g) = 9.8 m/ ^s²

težina (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 Njutna

w _x = w sin 60 ^o = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 Njutna

w _y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Njutna

Željena: normalna sila (N)

Rešenje:

∑ F = 0

S – y ₌ 0

N = w _y

N = 9.8 Njutna

[irp]

[wpdm_package id='467′]

1. Masa i težina
2. normalna snaga
3. Newtonov drugi zakon kretanja
4. Sila trenja
5. Kretanje po horizontalnoj površini bez sile trenja
6. Kretanje dva tijela s istim ubrzanjem na hrapavoj horizontalnoj površini pod utjecajem sile trenja
7. Kretanje po nagnutoj ravni bez sile trenja
8. Kretanje po hrapavoj nagnutoj ravni sa silom trenja
9. Kretanje u liftu
10. Kretanje tijela povezano je užetima i remenicama
11. Dva tijela sa istim intenzitetom ubrzanja
12. Zaokruživanje ravne krivine – dinamika kružnog kretanja
13. Zaobilaženje nagnute krivine – dinamika kružnog kretanja
14. Ravnomjerno kretanje u horizontalnom krugu
15. Centripetalna sila pri jednoličnom kružnom kretanju