수직항력 – 문제점과 해결책

뉴턴의 운동 법칙 관련 문제 풀이 - 수직항력 

1. 아래 그림과 같이 물체가 테이블 위에 놓여 있습니다. 물체의 질량은 1kg이고, 중력 가속도는 9.8m/s²입니다 ^. 테이블이 물체에 작용하는 수직항력을 구하세요.

알려진 바에 따르면:

질량(m) = 1 kg

중력 가속도(g) = 9.8 m/ ^s²

무게(w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 뉴턴

구하는 값: 수직항력(N)

솔루션 :

물체가 테이블 위에 정지해 있으므로 물체에 작용하는 알짜힘은 0입니다(뉴턴의 제1법칙 또는 제2법칙). 물체의 무게는 지구 중심을 향해 수직으로 아래 방향으로 작용합니다. 중력과 균형을 이루려면 물체에 다른 힘이 작용해야 합니다 . 물체가 테이블 위에 놓여 있으므로 테이블은 위쪽 방향으로 힘을 가합니다. 테이블이 가하는 이 힘을 흔히 수직항력(N)이라고 합니다. 수직이란 수직을 의미합니다.

위쪽 방향을 양의 y축 방향으로 선택합니다. 물체에 작용하는 알짜힘은 다음과 같습니다.

∑ Fy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 뉴턴

테이블이 물체에 가하는 수직항력은 위쪽 방향으로 9.8N입니다.

[아이알피]

2. 두 물체가 탁자 위에 놓여 있다. 물체 1의 질량 ( _m₁ )은 1kg, 물체 2의 질량(m₂ ₎ 은 2kg, 중력가속도(g)는 9.8m/s²이다 ^{. 물체} ₂ 가 물체 ₁ 에 작용하는 수직항력 과 탁자가 물체 ₂ 에 작용하는 수직항력의 크기와 방향을 구하시오.

해법

알려진 바에 따르면:

물체 1의 질량 (m ₁ ) = 1 kg

물체 2의 질량 (m ₂ ) = 2 kg

중력 가속도(g) = 9.8 m/ ^s²

물체 1의 무게 _{(w 1} ) = m ₁ g = (1)(9.8 m/s ² ) = 9.8 kg m/s ² = 9.8 뉴턴

물체 2의 무게(w ₂ ) = m ₂ g = (2)(9.8 m/s ² ) = 19.6 kg m/s ² = 19.6 뉴턴

구함: N ₁ 및 N ₂

솔루션 :

(a) m2가 m1에 _가하는 수직 항력 ( _{N1 )}

N ₁ = w ₁ = 9.8 뉴턴

_N1 의 방향은 위쪽입니다.

(b) 테이블이 m2에 가하는 수직 _항력 ( _N2 )

N ₂ = w ₁ + w ₂ = 9.8 뉴턴 + 19.6 뉴턴 = 29.4 뉴턴

_N2 의 방향은 위쪽입니다.

[아이알피]

3. 물체가 테이블 위에 놓여 있다. 물체의 질량은 2kg이고, 중력 가속도는 9.8m/s²이다 ^. 물체에 작용하는 힘 F의 크기는 10N이다. 테이블이 물체에 작용하는 수직항력의 크기와 방향을 구하시오.

해법

알려진 바에 따르면:

물체의 질량(m) = 2kg

중력 가속도(g) = 9.8 m/ ^s²

무게(w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 뉴턴

힘 F (F) = 10 뉴턴

구하는 값 : 수직항력의 크기와 방향 (N)

솔루션 :

수직항력의 방향은 위쪽입니다.

수직항력의 크기:

∑ F = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 뉴턴 + 20 뉴턴

N = 30 뉴턴

[아이알피]

4. 테이블 위에 놓인 물체. 물체의 질량은 1kg이고, 중력 가속도는 9,8m/s²이며 ^, 힘 F₁ _은 10N, 힘 F₂ _는 20N입니다. 테이블이 물체에 작용하는 수직항력의 크기와 방향을 구하세요. g = 9.8m/ ^s²

해법

알려진 바에 따르면:

질량(m) = 1 kg

중력 가속도(g) = 9.8 m/ ^s²

무게(w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 뉴턴

F1 = ₁₀ 뉴턴

F2 = ₂₀ 뉴턴

구하는 값: 수직항력의 크기와 방향 (N)

솔루션 :

수직항력의 방향은 위쪽입니다.

수직항력의 크기:

∑ F = 0

N – F ₂ – w + F ₁ = 0

N = F ₂ + w – F ₁

N = 20 뉴턴 + 9.8 뉴턴 – 10 뉴턴

N = 19.8 뉴턴

[아이알피]

5. 물체의 질량(m) = 2 kg, 중력 가속도(g) = 9.8 m/s² ^, 각도 = 30 ^° 일 때, 물체에 작용하는 수직항력의 크기와 방향을 구하시오.

솔루션 :

w는 무게, wx _는 무게의 수평 성분, wy _는 무게의 수직 성분, N은 수직항력입니다.

알려진 바에 따르면:

질량(m) = 2kg

중력 가속도(g) = 9.8 m/ ^s²

무게(w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 뉴턴

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

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

구하는 값: 수직항력 (N)

솔루션 :

∑ F = 0

N – w _y = 0

N = w _y

N = 9.8 뉴턴

[아이알피]

[wpdm_package id = '467 ′]

1. 질량과 무게
2. 법선력
3. 뉴턴의 운동 제XNUMX법칙
4. 마찰력
5. 마찰력이 없는 수평면에서의 운동
6. 마찰력이 작용하는 거친 수평면 위에서 동일한 가속도로 움직이는 두 물체
7. 마찰력이 없는 경사면에서의 운동
8. 마찰력이 작용하는 거친 경사면에서의 운동
9. 엘리베이터 안에서의 움직임
10. 물체의 움직임은 줄과 도르래로 연결되어 있다.
11. 가속도의 크기가 같은 두 물체
12. 평평한 곡선을 도는 것 – 원형 운동의 역학
13. 경사진 커브길을 도는 것 – 원형 운동의 역학
14. 수평 원형 궤도를 따라 등속 운동
15. 등속 원운동에서의 구심력