Leyst vandamál í hreyfingarlögmálum Newtons – Normalkraftur
1. Hlutur sem hvílir á borði, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Massi hlutarins er 1 kg. Þyngdarhröðunin er 9.8 m/s² . Ákvarðið normalkraftinn sem borðið verkar á hlutinn.
Þekkt:
Massi (m) = 1 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/ s²
Þyngd (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
Óskað: normalkraftur (N)
Lausn:
Hluturinn liggur kyrr á borðinu, þannig að nettókrafturinn á hlutinn er núll (fyrsta eða annað lögmál Newtons). Þyngd hlutarins verkar lóðrétt niður á við, í átt að miðju jarðar. Það verður að vera annar kraftur á hlutinn til að vega upp á móti þyngdarkraftinum . Hlutur liggur á borðinu, þannig að borðið beitir þessum krafti upp á við. Krafturinn sem borðið beitir er oft kallaður normalkraftur (N). Normal þýðir hornréttur.
Veldu uppávið sem jákvæða y-átt. Nettókrafturinn á hlutinn er:
∑ Fy = 0
N – w = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 Newton
Normkrafturinn, sem borðið verkar á hlutinn, er 9.8 N upp á við.
[irp]
2. Tveir hlutir hvíla á borði. Massi hlutar 1 (m1 ) = 1 kg, massi hlutar 2 (m2 ) = 2 kg, þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/s2 . Ákvarðið stærð og stefnu normalkraftsins sem m2 verkar á m1 og normalkraftsins sem borðið verkar á m2.
lausn
Þekkt:
Massi hlutarins 1 (m² ) = 1 kg
Massi hlutarins 2 (m² ) = 2 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/ s²
Þyngd hlutar 1 (w1 ) = m1 g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newton
Þyngd hlutar 2 (w² ) = m² g = (2)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
Óskað er eftir: N 1 og N 2
Lausn:
(a) Normalkraftur sem m² verkar á m³ ( N¹ )
N1 = w1 = 9.8 Newton
Stefna N1 er upp á við.
(b) Normalkraftur sem borðið verkar á m² ( N² )
N² = w¹ + w² = 9.8 Newton + 19.6 Newton = 29.4 Newton
Stefna N2 er upp á við.
[irp]
3. Hlutur sem hvílir á borðinu. Massi hlutarins er 2 kg, þyngdarhröðunin er 9.8 m/s² . Stærð kraftsins F er 10 Newton. Finndu stærð og stefnu normalkraftsins sem borðið verkar á hlutinn.
lausn
Þekkt:
Massi hlutarins (m) = 2 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/ s²
Þyngd (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton
Kraftur F (F) = 10 Newton
Óskað eftir : stærð og stefna normalkraftsins (N)
Lausn:
stefna normalkraftsins er upp á við.
Stærð normalkraftsins:
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 Newton + 20 Newton
N = 30 Newton
[irp]
4. Hlutur sem hvílir á borði. Massi hlutarins er 1 kg, þyngdarhröðunin er 9,8 m/s² , krafturinn F1 er 10 N og krafturinn F2 er 20 N. Ákvarðið stærð og stefnu normalkraftsins sem borðið verkar á hlutinn. g = 9.8 m/ s²
lausn
Þekkt:
Massi (m) = 1 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/ s²
Þyngd (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton
F² = 10 Newton
F² = 20 Newton
Óskað eftir: stærð og stefna normalkraftsins (N)
Lausn:
Stefna normalkraftsins er upp á við.
Stærð normalkraftsins:
∑ 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. Massi hlutar (m) = 2 kg, þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/s² , horn = 30 ° . Finndu stærð og stefnu normalkraftsins sem verkar á hlutinn.
Lausn:
w er þyngd, w x er lárétti hluti þyngdarinnar, w y er lóðrétti hluti þyngdarinnar og N er normalkrafturinn.
Þekkt:
massi (m) = 2 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9.8 m/ s²
þyngd (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
Óskað: normalkraftur (N)
Lausn:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 Newton
[irp]
[wpdm_pakkaauðkenni='467']
- Massi og þyngd
- Venjulegur kraftur
- Annað lögmál Newtons um hreyfingu
- Núningskraftur
- Hreyfing á láréttu yfirborði án núningskrafts
- Hreyfing tveggja hluta með sömu hröðun á ójöfnu láréttu yfirborði með núningskrafti
- Hreyfing á hallandi fleti án núningskrafts
- Hreyfing á grófu hallandi plani með núningskrafti
- Hreyfing í lyftu
- Hreyfing líkama er tengd saman með snúrum og reimum
- Tveir hlutir með sömu hröðun
- Að snúa flatri feril – gangvirkni hringhreyfingar
- Að snúa beygju – gangvirkni hringhreyfingar
- Jafn hreyfing í láréttum hring
- Miðlægingarkraftur í jafnri hringhreyfingu
