正壓力－問題與解決方案

已解決的牛頓運動定律問題—正壓力 

1. 如圖所示，一個物體靜置於桌面上。該物體的質量為1公斤。 重力加速度 是 9.8 公尺/秒²確定桌子對物體施加的正壓力。

已知：

質量 (m) = 1 kg

重力加速度 (g) = 9.8 公尺/秒²²

重量 (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 牛頓

通緝： 正壓力（牛頓）

解決方案：

物體靜止在桌面上，因此物體所受合力為零（牛頓第一定律或第二定律）。物體的重力方向垂直向下，指向地心。因此，物體上必然存在另一個力來平衡這個合力。 地心引力物體放置在桌面上，桌面會對其施加向上的力。桌面施加的這個力通常被稱為正壓力（N）。正壓力是指垂直於物體的力。

選擇向上方向作為 y 軸正方向。物體所受的合力為：

ΣFy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 牛頓

桌子對物體施加的正壓力為 9.8 N，方向向上。

2. 桌上放著兩個物體。 質量 物體 1（公尺）₁) = 1 kg，物體 2 的質量 (m₂) = 2 kg，重力加速度 (g) = 9.8 m/s²²求物體 m 所受正壓力的正壓力的大小和方向。₂ 在 m₁ 以及桌子對 m 施加的正壓力₂.

解決方案

已知：

物體 1 的質量 (m)₁) = 1 kg

物體 2 的質量 (m)₂) = 2 kg

重力加速度 (g) = 9.8 公尺/秒²²

重量 對象 1 (w₁) = 米₁ g = (1)(9.8 公尺/秒²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 牛頓

物體 2 的重量 (w)₂) = 米₂ g = (2)(9.8 公尺/秒²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 牛頓

招募： N₁ 和N₂

解決方案：

（a）m施加的法向力₂ m₁ (N₁)

N₁ = w₁ = 9.8 牛頓

北方向₁ 向上。

（b）桌子對m施加的法向力₂ (N₂)

N₂ = w₁ +w₂ = 9.8 牛頓 + 19.6 牛頓 = 29.4 牛頓

北方向₂ 向上。

3. 一個物體靜止在桌面上。該物體的質量為2公斤，重力加速度為9.8公尺/秒²。²力 F 的大小為 10 牛頓。求桌子對物體施加的正壓力的大小和方向。

解決方案

已知：

物體的質量 (m) = 2 kg

重力加速度 (g) = 9.8 公尺/秒²²

重量 (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s)²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 牛頓

力 F (F) = 10 牛頓

通緝 ：法向力的大小和方向（牛頓）

解決方案：

法向力的方向向上。

法向力的大小：

ΣF = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 牛頓 + 20 牛頓

N = 30 牛頓

4. 一個物體靜止在桌面上。物體的質量為1公斤，重力加速度為9,8公尺/秒²。²力 F₁ 是 10 N，力 F₂ 物體的重力為 20 N。求桌面對物體施加的法向力的大小和方向。 g = 9.8 m/s²²

解決方案

已知：

質量 (m) = 1 kg

重力加速度 (g) = 9.8 公尺/秒²²

重量 (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 牛頓

F₁ = 10 牛頓

F₂ = 20 牛頓

招募： 法向力的大小和方向（牛頓）

解決方案：

法向力的方向向上。

法向力的大小：

ΣF = 0

N – F₂ – w + F₁ = 0

N = F₂ + w – F₁

N = 20 牛頓 + 9.8 牛頓 – 10 牛頓

N = 19.8 牛頓

5. 物體的質量 (m) = 2 kg，重力加速度 (g) = 9.8 m/s²²角度 = 30^o求物體所受正壓力的量值和方向。

解決方案：

w 是重量，w_x 是重力的水平分量，w_y 是重力的垂直分量，N 是正壓力。

已知：

質量 (m) = 2 kg

重力加速度 (g) = 9.8 公尺/秒²²

重量 (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s)²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 牛頓

w_x = w sin 60^o = (19.6 N)(0.5)√3= 9.8√3 牛頓

w_y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 牛頓

通緝： 法向力 （N）

解決方案：

ΣF = 0

北 – 西_y = 0

N = w_y

N = 9.8 牛頓

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