Primer vprašanj o normalni sili

9 primerov vprašanj o normalni sili

1. Blok miruje na ravni površini. Masa bloka (m) = 1 kg, gravitacijski pospešek (g) = 10 m/s²Velikost in smer normalne sile (N) je ...
Razprava

Znano je :
Masa bloka (m) = 1 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Gravitacija (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newtonov
Vprašal : velikost in smer normalne sile (N)
Jawab :
Smer normalne sile (N) je prikazana spodaj.

Velikost normalne sile
Newtonov prvi zakon pravi, da če telo miruje, je rezultanta sile, ki deluje na telo, enaka 0. Obstaja sila navzdol (w). Ker klada miruje, mora obstajati sila navzgor, ki uravnoteži težo, zato je rezultanta sile nič. Sila navzgor, ki uravnoteži težo, je normalna sila (N). Matematično:
2. Oba bloka mirujeta. Masa bloka 1 (m₁) = 1 kg, masa bloka 2 (m₂) = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²Velikost in smer normalne sile, ki deluje na blok 1 (N₁) in blok 2 (N₂) je …
Razprava
Znano je :
Masa bloka 1 (m₁) = 1 kg
Masa bloka 2 (m₂) = 2 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Teža bloka 1 (w₁) = m₁ g = (1)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newtonov
Teža bloka 2 (w₂) = m₂ g = (2)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newtonov
Vprašal : N₁ in N.₂
Jawab :
(a) Normalna sila, ki deluje na blok 1 (N₁)
N₁ = w₁ = 10 Newtonov
Smer S₁ kot na zgornji sliki.
(b) Normalna sila, ki deluje na blok 2 (N₂)
N₂ = w₁ +w₂ = 10 Newtona + 20 Newtona = 30 Newtona
Smer S₂ kot na zgornji sliki.

3. Kvadra miruje. Masa kvadra (m) = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s², sila F = 10 Newtonov. Velikost in smer normalne sile (N), ki deluje na blok, je…
Razprava
Znano je :
Masa bloka (m) = 2 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Gravitacija (w) = mg = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newtonov
Sila (F) = 10 Newtonov
Vprašal : velikost in smer normalne sile (N)
Jawab :
Smer normalne sile je kot na zgornji sliki.
Velikost normalne sile:
4. Kvadra miruje. Masa kvadra (m) = 1 kg, pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s², sila F₁ = 10 Newtonov, F₂ = 20 Newtonov. Velikost in smer normalne sile (N), ki deluje na blok, je…
Razprava
Znano je :
Masa bloka (m) = 1 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Gravitacija (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newtonov
F₁ = 10 Newtonov
F₂ = 20 Newtonov
Vprašal : velikost in smer normalne sile (N)
Jawab :

Smer normalne sile je kot na zgornji sliki.

5. Masa bloka (m) = 2 kg, gravitacijski pospešek (g) = 10 m/s², kot = 60^oVelikost in smer normalne sile (N), ki deluje na blok, je…
Razprava
Napis:
w = gravitacija, w_x = komponenta gravitacije, vzporedna s površino nagnjene ravnine, w_y = komponenta sile teže, pravokotna na nagnjeno ravnino, N = normalna sila, f_k = kinetična sila trenja.
Znano je :
Vprašal : velikost in smer normalne sile (N)
Jawab :
Predmet miruje, kar pomeni, da se ne giblje v smeri, pravokotni na površino nagnjene ravnine, zato mora biti po Newtonovem prvem zakonu rezultanta sile v smeri, pravokotni na površino nagnjene ravnine, enaka nič.
Na nagnjeno ravnino delujeta dve sili, in sicer sila wy in normalna sila. Rezultanta teh dveh sil je = 0. Matematično:
Torej je velikost normalne sile 10 Newtonov.

[Angleščina: Normalna sila – problemi in rešitve ]

6. Poglejte si spodnjo sliko bloka! Če je masa bloka 2 kg in je gravitacijski pospešek 10 m s ^−2, potem je normalna sila, ki deluje na blok….

A. 25 N
B. 30 S
C. 33 N
D. 43 S
V. 45 S
Razprava
Znano je, da:
w = mg = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newtonov
F₁ = 10 N
F₂ = 5 N
Vprašano:
Normalna sila (N), ki jo doživlja blok?
Odgovor:

Rezultantna sila v navpični smeri je:
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
Če je sila navzdol = 25 N, potem je normalna sila = 25 N, zato je predmet mirujoč.
Pravilen odgovor je A.

7. Če je normalna sila, ki deluje na blok, 20 N, potem sta velikost in smer zunanje sile, ki deluje na blok, ...

A. 50 N in manj
B. 30 N in več
C. 30 N in manj
D. 20 N in več
E. 20 N in manj
Razprava
Znano je, da:
Gravitacija (w) = 40 N
Normalna sila (N) = 20 N
Vprašanje: Kakšna je velikost in smer zunanje sile, da je normalna sila = 20 N?
Odgovor:
Velikost normalne sile = 20 N, smer normalne sile pa je navzgor. Predmet miruje, zato mora biti smer sile navzdol, ki uravnoteži normalno silo, enaka 20 N.
Velikost gravitacije = 40 N in smer je navzdol, zato je potrebna zunanja sila 20 N, ki je usmerjena navzgor.
Pravilen odgovor je D.

8. Poglejte si naslednjo sliko bloka. Če je masa bloka 3 kg in je pospešek zaradi gravitacije 10 m s ⁻² , potem je normalna sila, ki jo doživlja blok …

A. 27 N
B. 30 S
C. 33 N
D. 43 S
V. 45 S

Razprava
Znano je, da:
w = mg = (3 kg)(10 m/s²) = 30 Newtonov (smer navzdol)
F₁ = 5 N (smer navzdol)
F₂ = 8 N (smer navzgor)
Vprašanje: Normalna sila (N)?
Odgovor:

Normalna sila deluje s tal na nosilec in je pravokotna na površino tal. Poleg normalne sile na nosilec delujejo še tri sile, in sicer F₁, F₂ in w. Velikost normalne sile je enaka rezultanti teh treh sil, tako da rezultantna sila v navpični smeri je enak nič, predmet miruje in Newtonov prvi zakon izpolnjeno.
Sile v isti smeri se seštevajo, sile v nasprotnih smereh pa se odštevajo.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
Rezultanta teh treh sil je 27 N. Velikost normalne sile = 27 Newtonov.
Pravilen odgovor je A.

9. Če je normalna sila, ki deluje na blok, 20 N, potem sta velikost in smer zunanje sile, ki deluje na blok, ...

A. 50 N in manj
B. 30 N in več
C. 30 N in manj
D. 20 N in več
E. 20 N in manj

Razprava
Znano je, da:
w = 50 N
N = 20 N
Vprašanje: Kako velika je zunanja sila (F), ki deluje na blok?
Odgovor:
Da bi bila normalna sila (N) = 20 N, mora obstajati zunanja sila (F) = 30 N in v nasprotni smeri od gravitacija (w) = 50 N.
Velikost zunanje sile (F) = 30 N, smer zunanje sile je navzgor.
Pravilen odgovor je B.