Riešené úlohy z Newtonových pohybových zákonov – Normálová sila
1. Predmet spočívajúci na stole, znázornený na obrázku nižšie. Hmotnosť predmetu je 1 kg. Tiažové zrýchlenie je 9.8 m/s² . Určte normálovú silu, ktorou na predmet pôsobí stôl.
Známe:
Hmotnosť (m) = 1 kg
Tiažové zrýchlenie (g) = 9.8 m/ s²
Hmotnosť (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov
Hľadaná: normálová sila (N)
riešenie:
Predmet je v pokoji na stole, takže výsledná sila pôsobiaca na predmet je nulová (prvý alebo druhý Newtonov zákon). Tiaž predmetu pôsobí vertikálne nadol, smerom k stredu Zeme. Na predmet musí pôsobiť iná sila, ktorá vyváži gravitačnú silu . Predmet spočíva na stole, aby stôl vyvíjal túto silu smerujúcu nahor. Sila pôsobiaca na stôl sa často nazýva normálová sila (N). Normála znamená kolmá.
Zvoľte smer nahor ako kladný smer osi y. Výsledná sila pôsobiaca na objekt je:
∑ Fy = 0
S – š = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 Newtonov
Normálová sila pôsobiaca na predmet zo stola je 9.8 N smerom nahor.
2. Dva telesá ležiace na stole. Hmotnosť telesa 1 (m1 ) = 1 kg, hmotnosť telesa 2 (m2 ) = 2 kg, gravitačné zrýchlenie (g) = 9.8 m/s2 . Určte veľkosť a smer normálovej sily, ktorou pôsobí m2 na m1 , a normálovej sily , ktorou pôsobí stôl na m2.
Riešenie
Známe:
Hmotnosť telesa 1 (m 1 ) = 1 kg
Hmotnosť telesa 2 (m 2 ) = 2 kg
Tiažové zrýchlenie (g) = 9.8 m/ s²
Hmotnosť telesa 1 (w1 ) = m1g = (1)(9.8 m/s2 ) = 9.8 kg m/s2 = 9.8 Newtonov
Hmotnosť telesa 2 (w² ) = m² g = (2)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov
Hľadajú sa: N 1 a N 2
riešenie:
(a) Normálová sila pôsobiaca z m² na m¹ ( N¹ )
N 1 = w 1 = 9.8 Newtonov
Smer N1 je nahor.
(b) Normálová sila pôsobiaca zo strany stola na m² ( N² )
N² = w¹ + w² = 9.8 Newtonov + 19.6 Newtonov = 29.4 Newtonov
Smer N2 je nahor.
3. Predmet spočívajúci na stole. Hmotnosť predmetu je 2 kg, gravitačné zrýchlenie je 9.8 m/s² . Veľkosť sily F je 10 Newtonov. Nájdite veľkosť a smer normálovej sily, ktorou stôl pôsobí na predmet.
Riešenie
Známe:
Hmotnosť telesa (m) = 2 kg
Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 9.8 m/ s²
Hmotnosť (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov
Sila F (F) = 10 Newtonov
Hľadaná hodnota : veľkosť a smer normálovej sily (N)
riešenie:
smer normálovej sily je smerom nahor.
Veľkosť normálovej sily:
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 Newtonov + 20 Newtonov
N = 30 Newtonov
4. Predmet spočívajúci na stole. Hmotnosť predmetu je 1 kg, gravitačné zrýchlenie je 9,8 m/s² , sila F¹ je 10 N a sila F² je 20 N. Určte veľkosť a smer normálovej sily, ktorou stôl pôsobí na predmet. g = 9.8 m/ s²
Riešenie
Známe:
Hmotnosť (m) = 1 kg
Tiažové zrýchlenie (g) = 9.8 m/ s²
Hmotnosť (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov
F 1 = 10 Newtonov
F 2 = 20 Newtonov
Hľadaná hodnota: veľkosť a smer normálovej sily (N)
riešenie:
Smer normálovej sily je smerom nahor.
Veľkosť normálovej sily:
∑ F = 0
N – F2 – w + F1 = 0
N = F² + w – F1
N = 20 Newtonov + 9.8 Newtonov – 10 Newtonov
N = 19.8 Newtonov
5. Hmotnosť telesa (m) = 2 kg, gravitačné zrýchlenie (g) = 9.8 m/s² , uhol = 30 ° . Nájdite veľkosť a smer normálovej sily pôsobiacej na teleso.
riešenie:
w je hmotnosť, wx je horizontálna zložka hmotnosti, wy je vertikálna zložka hmotnosti, N je normálová sila.
Známe:
hmotnosť (m) = 2 kg
gravitačné zrýchlenie (g) = 9.8 m/ s²
hmotnosť (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov
w x = w sin 60 o = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 Newtony
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newtonov
Hľadaná: normálová sila (N)
riešenie:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 Newtonov
[wpdm_package id='467']
- Hmotnosť a hmotnosť
- normálna pevnosť
- Newtonov druhý pohybový zákon
- Trecia sila
- Pohyb na horizontálnej ploche bez trecej sily
- Pohyb dvoch telies s rovnakým zrýchlením na drsnom vodorovnom povrchu pôsobením trecej sily
- Pohyb na naklonenej rovine bez trecej sily
- Pohyb na drsnej naklonenej rovine s trecou silou
- Pohyb vo výťahu
- Pohyb telies je spojený šnúrami a kladkami
- Dve telesá s rovnakou veľkosťou zrýchlenia
- Zaokrúhľovanie plochej krivky – dynamika kruhového pohybu
- Obkľúčenie naklonenej krivky – dynamika kruhového pohybu
- Rovnomerný pohyb v horizontálnej kružnici
- Dostredivá sila pri rovnomernom kruhovom pohybe
