Normaali voima – ongelmat ja ratkaisut

Ratkaistut ongelmat Newtonin liikelakien parissa – Normaalivoima 

1. Pöydällä oleva esine, kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Esineen massa on 1 kg. Painovoiman kiihtyvyys on 9.8 m/s2Määritä pöydän kappaleeseen kohdistama normaalivoima.

Normaalivoiman ongelmat ja ratkaisut 1-1

Tunnettu:

Massa (m) = 1 kg

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2

Paino (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s2) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newtonia

Halusi: normaali voima (N)

ratkaisu:

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 2

Kappale lepää pöydällä, joten kappaleeseen kohdistuva nettovoima on nolla (Newtonin ensimmäinen tai toinen laki). Kappaleen paino vaikuttaa pystysuunnassa alaspäin kohti Maan keskipistettä. Kappaleeseen on kohdistuttava toinen voima tasapainottamaan se. painovoimaPöydällä lepäävä esine, joka kohdistaa tämän ylöspäin suuntautuvan voiman. Pöydän kohdistamaa voimaa kutsutaan usein normaalivoimaksi (N). Normaali tarkoittaa kohtisuoraa.

Valitse ylöspäin suuntautuva suunta positiiviseksi y-suunnaksi. Kappaleeseen kohdistuva nettovoima on:

ΣFy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Newtonia

Pöydän kappaleeseen kohdistama normaalivoima on 9.8 N ylöspäin.

Katso myös  Narun ja väkipyörän yhdistämät kappaleet - Newtonin liikelain soveltaminen ongelmiin ja ratkaisuihin

2. Kaksi esinettä pöydällä. Massa kohteen 1 (m1) = 1 kg, kappaleen 2 massa (m2) = 2 kg, painovoimakiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2Määritä m:n aiheuttaman normaalivoiman suuruus ja suunta2 m:llä1 ja pöydän m:ään kohdistama normaalivoima2.

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 3

Ratkaisu

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 4

Tunnettu:

Kappaleen 1 massa (m1) = 1 kg

Kappaleen 2 massa (m2) = 2 kg

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2

Paino objektista 1 (w1) = m1 g = (1)(9.8 m/s2) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newtonia

Kohteen 2 paino (w2) = m2 g = (2)(9.8 m/s2) = 19.6 kg m/s2 = 19.6 Newtonia

Etsitään: N1 ja N2

ratkaisu:

(a) m:n kohdistama normaalivoima2 m:ään1 (N1)

N1 = w1 = 9.8 Newtonia

Pohjoisen suunta1 on ylöspäin.

(b) Pöydän m:ään kohdistama normaalivoima2 (N2)

N2 = w1 +w2 = 9.8 Newtonia + 19.6 Newtonia = 29.4 Newtonia

Pohjoisen suunta2 on ylöspäin.

Katso myös  Köyden jännitysyhtälö

3. Pöydällä oleva kappale. Kappaleen massa on 2 kg ja painovoimakiihtyvyys on 9.8 m/s.2Voiman F suuruus on 10 Newtonia. Määritä pöydän kappaleeseen kohdistaman normaalivoiman suuruus ja suunta.

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 5

Ratkaisu

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 6

Tunnettu:

Kappaleen massa (m) = 2 kg

Painovoimakiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2

Paino (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s2) = 19.6 kg m/s2 = 19.6 Newtonia

Voima F (F) = 10 Newtonia

Ostetaan : normaalivoiman suuruus ja suunta (N)

ratkaisu:

normaalivoiman suunta on ylöspäin.

Normaalivoiman suuruus:

ΣF = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 Newtonia + 20 Newtonia

N = 30 Newtonia

Katso myös  Parabolinen liike Työ ja liike-energia Lineaarinen liikemäärä Lineaarinen ja kulmaliike Ongelmia ja ratkaisuja

4. Pöydällä oleva kappale. Kappaleen massa on 1 kg ja painovoimakiihtyvyys on 9,8 m/s.2, voima F1 on 10 N ja voima F2 on 20 N. Määritä pöydän kappaleeseen kohdistaman normaalivoiman suuruus ja suunta. g = 9.8 m/s2

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 7

Ratkaisu

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 8

Tunnettu:

Massa (m) = 1 kg

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2

Paino (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s2) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newtonia

F1 = 10 Newtonia

F2 = 20 Newtonia

Etsitään: normaalivoiman suuruus ja suunta (N)

ratkaisu:

Normaalivoiman suunta on ylöspäin.

Normaalivoiman suuruus:

ΣF = 0

N – F2 – w + F1 = 0

N = F2 + w – F1

N = 20 Newtonia + 9.8 Newtonia – 10 Newtonia

N = 19.8 Newtonia

Katso myös  Kineettinen energia – ongelmat ja ratkaisut

5. Kappaleen massa (m) = 2 kg, painovoiman kiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2, kulma = 30oEtsi kappaleeseen kohdistuvan normaalivoiman suuruus ja suunta.

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 9

ratkaisu:

Normaalivoima – ongelmia ja ratkaisuja 10

w on paino, wx on painon vaakasuora komponentti, wy on painon pystysuora komponentti, N on normaalivoima.

Tunnettu:

massa (m) = 2 kg

painovoiman kiihtyvyys (g) = 9.8 m/s2

paino (w) = mg = (2 kg) (9.8 m/s2) = 19.6 kg m/s2 = 19.6 Newtonia

wx = w synti 60o = (19.6 N)(0.5)√3= 9.8√3 Newton

wy = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newton

Halusi: normaali voima (N)

ratkaisu:

ΣF = 0

P – Ly = 0

N = wy

N = 9.8 Newtonia

Katso myös  Vapaapudotuksen alaspäin suuntautuva liike - ongelmia ja ratkaisuja

[wpdm_paketin tunnus='467']

  1. Massa ja paino
  2. normaali vahvuus
  3. Newtonin toinen liikelaki
  4. Kitka voima
  5. Liike vaakasuoralla pinnalla ilman kitkavoimaa
  6. Kahden kappaleen liike samalla kiihtyvyydellä karkealla vaakasuoralla pinnalla kitkavoiman avulla
  7. Liike kaltevalla tasolla ilman kitkavoimaa
  8. Liike karkealla kaltevalla tasolla kitkavoiman vaikutuksesta
  9. Liike hississä
  10. Kappaleiden liike on yhteydessä narujen ja väkipyörien avulla
  11. Kaksi kappaletta, joilla on sama kiihtyvyys
  12. Tasaisen käyrän pyöristäminen – ympyräliikkeen dynamiikka
  13. Kallistuneen käyrän pyöristäminen – ympyräliikkeen dynamiikka
  14. Tasainen liike vaakasuorassa ympyrässä
  15. Keskihakuinen voima tasaisessa ympyräliikkeessä

Tulosta ystävällinen, PDF ja sähköposti

Jätä kommentti