Normal kuvvet sorularına örnek

Normal Kuvvet Sorularına İlişkin 9 Örnek

1. Düz bir yüzey üzerinde hareketsiz duran bir cisim bulunmaktadır. Cismin kütlesi (m) = 1 kg, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s².²Normal kuvvetin (N) büyüklüğü ve yönü şöyledir...
Pembahasan

Bilinen :
Blokun kütlesi (m) = 1 kg
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Yerçekimi (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
Soruldu : Normal kuvvetin büyüklüğü ve yönü (N)
Cevab :
Normal kuvvetin (N) yönü aşağıda gösterildiği gibidir.

Normal kuvvetin büyüklüğü
Newton'un Birinci Yasası, bir cisim hareketsiz haldeyse, cisme etki eden bileşke kuvvetin 0 olduğunu belirtir. Aşağı doğru bir kuvvet (w) vardır. Blok hareketsiz olduğundan, ağırlığı dengeleyen yukarı doğru bir kuvvet olmalıdır, bu nedenle bileşke kuvvet sıfırdır. Ağırlığı dengeleyen yukarı doğru kuvvet, normal kuvvettir (N). Matematiksel olarak:
2. Her iki blok da hareketsizdir. 1. bloğun kütlesi (m)₁) = 1 kg, 2. bloğun kütlesi (m₂) = 2 kg, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²Blok 1'e etki eden normal kuvvetin büyüklüğü ve yönü (N)₁) ve blok 2 (N₂) şudur…
Pembahasan
Bilinen :
Blok 1'nin kütlesi (m)₁) = 1 kilo
Blok 2'nin kütlesi (m)₂) = 2 kilo
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Blok 1'nin ağırlığı (w)₁) = m₁ g = (1)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
Blok 2'nin ağırlığı (w)₂) = m₂ g = (2)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
Soruldu N₁ ve N₂
Cevab :
(a) 1 numaralı bloğa etki eden normal kuvvet (N)₁)
N₁ = ağırlık₁ = 10 Newton
Yön N₁ Yukarıdaki resimde olduğu gibi.
(b) 2 numaralı bloğa etki eden normal kuvvet (N)₂)
N₂ = ağırlık₁ +w₂ = 10 Newton + 20 Newton = 30 Newton
Yön N₂ Yukarıdaki resimde olduğu gibi.

3. Blok hareketsizdir. Bloğun kütlesi (m) = 2 kg, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s².²F kuvveti 10 Newton'dur. Bloğa etki eden normal kuvvetin (N) büyüklüğü ve yönü şöyledir:
Pembahasan
Bilinen :
Blokun kütlesi (m) = 2 kg
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Yerçekimi (w) = mg = (2 kg)(10 m/s²)²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
Kuvvet (F) = 10 Newton
Soruldu : Normal kuvvetin büyüklüğü ve yönü (N)
Cevab :
Normal kuvvetin yönü yukarıdaki resimde gösterildiği gibidir.
Normal kuvvetin büyüklüğü:
4. Blok hareketsizdir. Bloğun kütlesi (m) = 1 kg, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s².², kuvvet F₁ = 10 Newton, F₂ = 20 Newton. Bloğa etki eden normal kuvvetin (N) büyüklüğü ve yönü şöyledir…
Pembahasan
Bilinen :
Blokun kütlesi (m) = 1 kg
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²
Yerçekimi (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
F₁ = 10 Newton
F₂ = 20 Newton
Soruldu : Normal kuvvetin büyüklüğü ve yönü (N)
Cevab :

Normal kuvvetin yönü yukarıdaki resimde gösterildiği gibidir.

5. Cismin kütlesi (m) = 2 kg, yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s²²açı = 60^oBlok üzerine etki eden normal kuvvetin (N) büyüklüğü ve yönü şöyledir…
Pembahasan
Altyazı :
w = yerçekimi, w_x = eğimli düzlemin yüzeyine paralel yerçekimi bileşeni, w_y = Eğimli düzleme dik olan yerçekimi kuvvetinin bileşeni, N = Normal kuvvet, f_k = kinetik sürtünme kuvveti.
Bilinen :
Soruldu : Normal kuvvetin büyüklüğü ve yönü (N)
Cevab :
Bir cisim sabittir, yani eğimli düzlemin yüzeyine dik yönde hareket etmemektedir; bu nedenle Newton'un birinci yasasına göre, eğimli düzlemin yüzeyine dik yöndeki bileşke kuvvet sıfıra eşit olmalıdır.
Eğimli düzlem yüzeyine dik olarak etki eden iki kuvvet vardır: wy kuvveti ve normal kuvvet. Bu iki kuvvetin bileşkesi 0'dır. Matematiksel olarak:
Dolayısıyla normal kuvvetin büyüklüğü 10 Newton'dur.

[İngilizce: Normal kuvvet – sorunlar ve çözümler ]

6. Aşağıdaki blok resmine bakın! Bloğun kütlesi 2 kg ve yerçekimi ivmesi 10 m s⁻² ise ^, bloğun maruz kaldığı normal kuvvet nedir?

25 K
B. 30 K
C.33 N
D.43K
E. 45 N
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
w = mg = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
F₁ = 10 K
F₂ = 5 K
Soruldu:
Blokun maruz kaldığı normal kuvvet (N) nedir?
Cevap :

Dikey yöndeki bileşke kuvvet şöyledir:
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
Aşağı doğru kuvvet 25 N ise, normal kuvvet de 25 N olur, dolayısıyla cisim hareketsizdir.
Doğru cevap A şıkkıdır.

7. Eğer bloğa etki eden normal kuvvet 20 N ise, bloğa etki eden dış kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?

A. 50 Kuzey ve altı
B. 30 Kuzey ve üzeri
C. 30 N ve altı
D. 20 Kuzey ve üzeri
Doğu 20 Kuzey ve altı
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Yerçekimi (w) = 40 N
Normal kuvvet (N) = 20 N
Soru: Normal kuvvetin 20 N olması için dış kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?
Cevap :
Normal kuvvetin büyüklüğü 20 N ve yönü yukarı doğrudur. Cisim hareketsizdir, bu nedenle normal kuvveti dengeleyen aşağı doğru etki eden kuvvetin yönü de 20 N'ye eşit olmalıdır.
Yerçekiminin büyüklüğü 40 N ve yönü aşağı doğru olduğundan, yukarı doğru yönlendirilmiş 20 N'luk bir dış kuvvete ihtiyaç duyulmaktadır.
Doğru cevap D şıkkıdır.

8. Aşağıdaki blok resmine bakın. Bloğun kütlesi 3 kg ve yerçekimi ivmesi 10 m s⁻² ^ise , bloğun maruz kaldığı normal kuvvet nedir?

27 K
B. 30 K
C.33 N
D.43K
E. 45 N

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
w = mg = (3 kg)(10 m/s²) = 30 Newton (aşağı doğru yön)
F₁ = 5 N (aşağı doğru yön)
F₂ = 8 N (yukarı yön)
Soru: Normal kuvvet (N)?
Cevap :

Normal kuvvet, döşeme tarafından kirişe uygulanan ve döşeme yüzeyine dik olan bir kuvvettir. Normal kuvvete ek olarak, kirişe etki eden üç kuvvet daha vardır, bunlar F, ...₁,F₂ ve w. Normal kuvvetin büyüklüğü bu üç kuvvetin bileşkesine eşittir, dolayısıyla sonuç kuvveti Dikey yöndeki hareket sıfıra eşitse, cisim hareketsizdir ve Newton'un birinci yasası yerine getirildi.
Aynı yöndeki kuvvetler toplanır, zıt yöndeki kuvvetler ise çıkarılır.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
Bu üç kuvvetin bileşkesi 27 N'dir. Normal kuvvetin büyüklüğü = 27 Newton.
Doğru cevap A şıkkıdır.

9. Eğer bloğa etki eden normal kuvvet 20 N ise, bloğa etki eden dış kuvvetin büyüklüğü ve yönü nedir?

A. 50 Kuzey ve altı
B. 30 Kuzey ve üzeri
C. 30 N ve altı
D. 20 Kuzey ve üzeri
Doğu 20 Kuzey ve altı

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
w = 50 N
N = 20 N
Soru: Blok üzerine etki eden dış kuvvet (F) ne kadar büyüktür?
Cevap :
Normal kuvvetin (N) = 20 N olması için, zıt yönde 30 N'luk bir dış kuvvet (F) olması gerekir. yer çekimi (w) = 50 N.
Dış kuvvetin büyüklüğü (F) = 30 N, dış kuvvetin yönü yukarı doğrudur.
Doğru cevap B şıkkıdır.