Megoldott problémák Newton mozgástörvényeivel – Normál erő
1. Egy asztalon fekvő tárgy, ahogy az alábbi ábrán látható. A tárgy tömege 1 kg. A nehézségi gyorsulás 9.8 m/s² . Határozza meg az asztal által a tárgyra kifejtett normálerőt.
Ismert:
Tömeg (m²) = 1 kg
A nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/ s²
Súly (t) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
Keresett: normál erő (N)
megoldás:
A tárgy nyugalomban van az asztalon, így a tárgyra ható nettó erő nulla (Newton első vagy második törvénye). A tárgy súlya függőlegesen lefelé, a Föld középpontja felé hat. Kell lennie egy másik erőnek is a tárgyon, hogy kiegyenlítse a gravitációs erőt . A tárgy az asztalon nyugszik, így az asztal ezt a felfelé irányuló erőt fejti ki. Az asztal által kifejtett erőt gyakran merőleges erőnek (N) nevezik. A merőleges merőlegest jelent.
Válassza ki a felfelé mutató irányt pozitív y irányként. A tárgyra ható nettó erő:
∑ Fy = 0
N – w = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 Newton
Az asztal által a tárgyra kifejtett normálerő 9.8 N felfelé ható.
[irp]
2. Két tárgy fekszik egy asztalon. Az 1. tárgy tömege ( m1 ) = 1 kg, a 2. tárgy tömege (m2 ) = 2 kg, a nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/s2 . Határozza meg az m2 által az m1 -re ható merőleges erő, valamint az asztal által az m2-re ható merőleges erő nagyságát és irányát.
Megoldás
Ismert:
A tárgy tömege 1 (m 1 ) = 1 kg
A tárgy tömege 2 (m 2 ) = 2 kg
A nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/ s²
Az 1-es tárgy súlya (w1 ) = m1 g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newton
A 2. számú tárgy súlya (w² ) = m² g = (2)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
Keresünk: N 1 és N 2
megoldás:
(a) Az m 2 által az m 1-re kifejtett normálerő (N 1 )
N1 = w1 = 9.8 Newton
Az N1 iránya felfelé mutat.
(b) Az asztal által az m 2 -re kifejtett normálerő (N 2 )
N² = w¹ + w² = 9.8 Newton + 19.6 Newton = 29.4 Newton
Az N2 iránya felfelé mutat.
[irp]
3. Egy tárgy fekszik az asztalon. A tárgy tömege 2 kg, a nehézségi gyorsulása 9.8 m/s² . Az F erő nagysága 10 Newton. Határozza meg az asztal által a tárgyra kifejtett merőleges erő nagyságát és irányát!
Megoldás
Ismert:
A tárgy tömege (m) = 2 kg
Nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/ s²
Súly (t) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
F erő (F) = 10 Newton
Keresett : a merőleges erő nagysága és iránya (N)
megoldás:
A normálerő iránya felfelé mutat.
A normálerő nagysága:
∑ F = 0
N – F – sz = 0
N = F + w
N = 10 Newton + 20 Newton
N = 30 Newton
[irp]
4. Egy asztalon fekvő tárgy. A tárgy tömege 1 kg, a nehézségi gyorsulás 9,8 m/s² , az F¹ erő 10 N, az F² erő pedig 20 N. Határozza meg az asztal által a tárgyra kifejtett normálerő nagyságát és irányát. g = 9.8 m/ s²
Megoldás
Ismert:
Tömeg (m²) = 1 kg
A nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/ s²
Súly (t) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
F1 = 10 Newton
F2 = 20 Newton
Keresett: a merőleges erő nagysága és iránya (N)
megoldás:
A normálerő iránya felfelé mutat.
A normálerő nagysága:
∑ 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. A tárgy tömege (m) = 2 kg, a nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/s² , a szög = 30 ° . Határozza meg a tárgyra ható merőleges erő nagyságát és irányát.
megoldás:
w a súly, wx a súly vízszintes komponense, wy a súly függőleges komponense, N a normálerő.
Ismert:
tömeg (m²) = 2 kg
nehézségi gyorsulás (g) = 9.8 m/ s²
tömeg (t) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
w x = w sin 60 √ ...
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newton
Keresett: normál erő (N)
megoldás:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = sz y
N = 9.8 Newton
[irp]
[wpdm_csomag azonosítója='467']
- Tömeg és súly
- Normális erő
- Newton második mozgástörvénye
- Súrlódási erő
- Mozgás vízszintes felületen súrlódási erő nélkül
- Két test azonos gyorsulással történő mozgása egyenetlen vízszintes felületen a súrlódási erő hatására
- Mozgás a ferde síkon súrlódási erő nélkül
- Mozgás a durva ferde síkon a súrlódási erővel
- Mozgás a liftben
- A testek mozgását kötelékek és csigák kötik össze.
- Két test, amelyeknek azonos a gyorsulási nagysága
- Lapos görbe lekerekítése – a körmozgás dinamikája
- Döntött görbe lekerekítése – a körmozgás dinamikája
- Egyenletes mozgás vízszintes körben
- Centripetális erő egyenletes körmozgásban
