Lahendatud probleemid Newtoni liikumisseadustega – normaaljõud
1. Laual seisab ese, nagu on näidatud alloleval joonisel. Eseme mass on 1 kg. Raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Määrake laua poolt esemele avaldatav normaaljõud.
Tuntud:
Mass (m) = 1 kg
Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²
Kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit
Otsitakse: normaaljõudu (N)
lahendus:
Objekt toetub lauale paigal, seega on objektile mõjuv netojõud null (Newtoni esimene või teine seadus). Objekti raskus mõjub vertikaalselt allapoole, Maa keskpunkti poole. Objektile peab mõjuma ka teine jõud, mis tasakaalustaks gravitatsioonijõudu . Objekt toetub lauale, nii et laud avaldab seda ülespoole suunatud jõudu. Laua poolt avaldatavat jõudu nimetatakse sageli normaaljõuks (N). Normaaljõud tähendab ristiasendit.
Valige positiivseks y-suunaks ülespoole suunatud suund. Objektile mõjuv netojõud on:
∑ Fy = 0
N – w = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 njuutonit
Laua poolt objektile avaldatav normaaljõud on 9.8 N ülespoole.
[irp]
2. Kaks eset toetuvad lauale. Eseme 1 mass ( m1 ) = 1 kg, eseme 2 mass (m2 ) = 2 kg, raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s2 . Määrake eseme m2 poolt esemele m1 avaldatava normaaljõu suurus ja suund ning laua poolt esemele m2 avaldatava normaaljõu suurus ja suund.
Lahendus
Tuntud:
Objekti mass 1 (m 1 ) = 1 kg
Objekti mass 2 (m 2 ) = 2 kg
Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²
Objekti 1 kaal ( w1 ) = m1 g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 njuutonit
Objekti 2 kaal (w² ) = m² g = (2)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit
Otsitakse: N 1 ja N 2
lahendus:
(a) m 2 poolt m 1-le (N 1 ) avaldatav normaaljõud
N1 = w1 = 9.8 njuutonit
N1 suund on ülespoole.
(b) Laua poolt m 2 -le (N 2 ) avaldatav normaaljõud
N2 = w1 + w2 = 9.8 njuutonit + 19.6 njuutonit = 29.4 njuutonit
N2 suund on ülespoole.
[irp]
3. Laual seisab ese. Eseme mass on 2 kg, raskuskiirendus on 9.8 m/s² . Jõu F suurus on 10 njuutonit. Leia laua poolt esemele avaldatava normaaljõu suurus ja suund.
Lahendus
Tuntud:
Objekti mass (m) = 2 kg
Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²
Kaal (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit
Jõud F (F) = 10 njuutonit
Otsitakse : normaaljõu suurust ja suunda (N)
lahendus:
Normaaljõu suund on ülespoole.
Normaaljõu suurus:
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 njuutonit + 20 njuutonit
N = 30 njuutonit
[irp]
4. Laual olev ese. Eseme mass on 1 kg, raskuskiirendus on 9,8 m/s² , jõud F¹ on 10 N ja jõud F² on 20 N. Määrake laua poolt esemele avaldatava normaaljõu suurus ja suund. g = 9.8 m/ s²
Lahendus
Tuntud:
Mass (m) = 1 kg
Raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²
Kaal (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 njuutonit
F1 = 10 njuutonit
F2 = 20 njuutonit
Otsitakse: normaaljõu suurust ja suunda (N)
lahendus:
Normaaljõu suund on ülespoole.
Normaaljõu suurus:
∑ F = 0
N – F2 – w + F1 = 0
N = F² + w – F1
N = 20 njuutonit + 9.8 njuutonit – 10 njuutonit
N = 19.8 njuutonit
[irp]
5. Objekti mass (m) = 2 kg, raskuskiirendus (g) = 9.8 m/s² , nurk = 30 ° . Leia objektile mõjuva normaaljõu suurus ja suund.
lahendus:
w on raskus, wx on raskuse horisontaalne komponent, wy on raskuse vertikaalne komponent ja N on normaaljõud.
Tuntud:
mass (m) = 2 kg
raskuskiirendus (g) = 9.8 m/ s²
kaal (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 njuutonit
w x = w sin 60 0 = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 njuutonit
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 njuutonit
Otsitakse: normaaljõudu (N)
lahendus:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 njuutonit
[irp]
[wpdm_package id='467′]
- Mass ja kaal
- Tavaline jõud
- Newtoni teine liikumisseadus
- Hõõrdejõud
- Liikumine horisontaalsel pinnal ilma hõõrdejõuta
- Kahe keha liikumine sama kiirendusega karedal horisontaalsel pinnal hõõrdejõuga
- Liikumine kaldpinnal ilma hõõrdejõuta
- Liikumine karedal kaldpinnal hõõrdejõuga
- Liikumine liftis
- Kehade liikumine on ühendatud nööride ja rihmarataste abil
- Kaks keha, millel on sama suurune kiirendus
- Lameda kõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
- Kaldkõvera ümardamine – ringliikumise dünaamika
- Ühtlane liikumine horisontaalses ringis
- Tsentripetaalne jõud ühtlase ringliikumise korral
