Normale Stärke ist die Stärke, die benötigt wird, um anderen Kräften in einem bestimmten Szenario entgegenzuwirken. Der beste Weg, um es zu finden, hängt von den Umständen des Objekts und den Daten ab, die Sie haben. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Schritte
Methode 1 von 5: Normale Kraft in Ruhe
Schritt 1. Verstehen Sie, worauf sich "Normalkraft" bezieht:
ist die Kraft, die benötigt wird, um der Schwerkraft entgegenzuwirken.
Stellen Sie sich einen Block vor, der auf einem Tisch ruht. Die Schwerkraft drückt den Block in Richtung Erde, aber offensichtlich ist eine gewisse Kraft am Werk, die den Block daran hindert, den Tisch zu überqueren und auf dem Boden zu landen. Die dafür verantwortliche Kraft ist die "Normalkraft"
Schritt 2. Kennen Sie die Gleichung für die Normalkraft auf ein ruhendes Objekt
Verwenden Sie bei der Berechnung der Normalkraft eines auf einer geraden Fläche ruhenden Objekts die Formel: N = m*g
- In dieser Gleichung ist n bezieht sich auf normale Stärke, m, zur Masse des Objekts und g, zur Erdbeschleunigung.
- Bei einem auf einer geraden Fläche ruhenden Objekt ohne äußere Krafteinwirkung ist die Normalkraft gleich dem Gewicht des Objekts. Um das Objekt in Ruhe zu halten, muss die Normalkraft gleich der auf das Objekt wirkenden Schwerkraft sein. Dies ist das Gewicht des Objekts oder die Masse multipliziert mit der Erdbeschleunigung.
- Beispiel: Finden Sie die Normalkraft in einem Block der Masse 4, 2 g.
Schritt 3. Multiplizieren Sie die Masse des Objekts und die Erdbeschleunigung
Auf diese Weise erhalten Sie das Gewicht des Objekts, das letztendlich der Normalkraft entspricht, wenn das Objekt in Ruhe ist.
- Beachten Sie, dass die Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche eine Konstante ist: g = 9, 8 m/s²
- Beispiel: Gewicht = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Schritt 4. Schreiben Sie die Antwort auf
Der vorherige Schritt sollte Ihr Problem beenden, indem Sie die Antwort bereitstellen.
Beispiel: Die Normalkraft beträgt 41, 16 N
Methode 2 von 5: Normalkraft auf einer geneigten Ebene
Schritt 1. Verwenden Sie die richtige Gleichung
Um die Normalkraft eines Objekts in einem bestimmten Winkel zu berechnen, müssen Sie die Formel verwenden: N = m*g*cos(x)
- In dieser Gleichung n bezieht sich auf normale Stärke, m, zur Masse des Objekts, g, zur Erdbeschleunigung und x, zum Neigungswinkel.
- Beispiel: Bestimmen Sie die Normalkraft in einem Block der Masse 4,2 g auf einem um 45 Grad geneigten Hang.
Schritt 2. Bestimmen Sie den Kosinus des Winkels
Es ist gleich dem Sinus des komplementären Winkels oder der angrenzenden Seite geteilt durch die Hypotenuse des durch die Steigung gebildeten rechtwinkligen Dreiecks.
- Dieser Wert wird normalerweise mit einem Taschenrechner ermittelt, da der Kosinus eines Winkels eine Konstante für diesen Winkel ist, aber Sie können ihn auch manuell bestimmen.
- Beispiel: cos (45°) = 0,71
Schritt 3. Finden Sie das Gewicht des Objekts
Sie ist gleich der Masse des Objekts mal der Erdbeschleunigung.
- Beachten Sie, dass die Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche eine Konstante ist: g = 9, 8 m/s²
- Beispiel: Gewicht = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Schritt 4. Multiplizieren Sie die beiden Werte
Um die Normalkraft zu ermitteln, müssen Sie das Gewicht des Objekts mit dem Kosinus des Neigungswinkels multiplizieren.
Beispiel: N = m*g*cos(x) = 41, 16*0, 71 = 29, 1
Schritt 5. Schreiben Sie die Antwort auf
Der vorherige Schritt sollte Ihr Problem beenden, indem Sie die Antwort bereitstellen.
- Beachten Sie, dass bei einem auf einer schiefen Ebene ruhenden Objekt die Normalkraft geringer sein muss als das Gewicht des Objekts.
- Beispiel: Die Normalkraft beträgt 29, 1 N.
Methode 3 von 5: Normalkraft mit einer externen Abwärtskraft
Schritt 1. Verwenden Sie die richtige Gleichung
Um die Normalkraft auf ein ruhendes Objekt zu berechnen, wenn eine äußere Kraft nach unten auf das Objekt einwirkt, verwenden Sie die Gleichung: N = m*g + F*sen(x)
- n bezieht sich auf normale Stärke, m, zur Masse des Objekts, g, zur Erdbeschleunigung, F, auf äußere Kraft und x, zum Winkel zwischen dem Objekt und der Richtung der äußeren Kraft.
- Beispiel: Bestimmen Sie die Normalkraft auf einen Block der Masse 4,2 g, wenn eine Person den Block in einem Winkel von 30° mit einer Kraft von 20.9 N nach unten drückt.
Schritt 2. Ermitteln Sie das Gewicht des Objekts
Sie ist gleich der Masse des Objekts mal der Erdbeschleunigung.
- Beachten Sie, dass die Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche eine Konstante ist: g = 9, 8 m/s²
- Beispiel: Gewicht = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Schritt 3. Finden Sie den Sinus des Winkels
Sie können dies berechnen, indem Sie den entgegengesetzten Winkelschenkel durch die Hypotenuse des Dreiecks teilen.
Beispiel: sin(30º) = 0,5
Schritt 4. Multiplizieren Sie den Sinus mit der externen Kraft
Dies bezieht sich in diesem Fall auf die Kraft, die nach unten auf das Objekt einwirkt.
Beispiel: 0, 5*20, 9 = 10, 45
Schritt 5. Addieren Sie diesen Wert zum Gewicht
Auf diese Weise finden Sie die Normalkraft in Aktion.
Beispiel: 10, 45 + 41, 16 = 51, 61
Schritt 6. Schreiben Sie die Antwort auf
Beachten Sie, dass bei einem ruhenden Objekt unter dem Einfluss einer externen nach unten gerichteten Kraft die Normalkraft größer ist als das Gewicht des Objekts.
Beispiel: Die Normalkraft beträgt 51, 61 N
Methode 4 von 5: Normalkraft mit einer externen Kraft nach oben
Schritt 1. Verwenden Sie die richtige Gleichung
Um die Normalkraft auf ein ruhendes Objekt zu berechnen, wenn eine äußere Kraft nach oben auf das Objekt wirkt, verwenden Sie die Gleichung: N = m*g – F*sen(x)
- n bezieht sich auf normale Stärke, m, zur Masse des Objekts, g bezieht sich auf die Erdbeschleunigung, F, auf äußere Kraft und x, zum Winkel zwischen dem Objekt und der Richtung der äußeren Kraft.
- Beispiel: Bestimmen Sie die Normalkraft auf einen Block mit einer Masse von 4,2 g, wenn eine Person den Block in einem Winkel von 50° und mit einer Kraft von 20,9 N nach oben zieht.
Schritt 2. Ermitteln Sie das Gewicht des Objekts
Sie ist gleich der Masse des Objekts mal der Erdbeschleunigung.
- Beachten Sie, dass die Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche eine Konstante ist: g = 9, 8 m/s²
- Beispiel: Gewicht = m*g = 4, 2*9, 8 = 41, 16
Schritt 3. Finden Sie den Sinus des Winkels
Sie können dies berechnen, indem Sie den entgegengesetzten Winkelschenkel durch die Hypotenuse des Dreiecks teilen.
Beispiel: sin(50º) = 0,77
Schritt 4. Multiplizieren Sie den Sinus mit der externen Kraft
Dies bezieht sich in diesem Fall auf die Kraft, die auf das Objekt nach oben wirkt.
Beispiel: 0, 77*20, 9 = 16, 01
Schritt 5. Ziehen Sie diesen Wert vom Gewicht ab
Auf diese Weise finden Sie die Normalkraft in Aktion.
Beispiel: 41, 16 - 16, 01 = 25, 15
Schritt 6. Schreiben Sie die Antwort auf
Beachten Sie, dass bei einem ruhenden Objekt, das von einer externen Aufwärtskraft beeinflusst wird, die Normalkraft geringer ist als das Gewicht des Objekts.
Beispiel: Die Normalkraft beträgt 25, 15 N
Methode 5 von 5: Normalkraft und Reibung
Schritt 1. Kennen Sie die Grundgleichung für Gleitreibung
Die kinetische Reibung oder Reibung an einem sich bewegenden Objekt ist gleich dem Reibungskoeffizienten multipliziert mit der Normalkraft eines Objekts. Die Gleichung bleibt: f = µ*N
- In dieser Gleichung ist F ist die Reibungskraft, µ bezieht sich auf den Reibungskoeffizienten und n bezieht sich auf die normale Stärke des Objekts.
- Der Reibungskoeffizient ist das Verhältnis zwischen Reibungskraft und Normalkraft und ist dafür verantwortlich, zwei Flächen gegeneinander zu drücken (zB den Block gegen den Boden).
Schritt 2. Ordnen Sie die Gleichung neu an, um die Normalkraft zu isolieren
Wenn Sie den Wert für die Gleitreibung an einem Objekt sowie den Reibungskoeffizienten für dieses Objekt haben, können Sie die Normalkraft mit der Formel berechnen: N = f/μ
- Beide Seiten der ursprünglichen Gleichung wurden geteilt durch µ, wodurch auf der einen Seite die Normalkraft isoliert und auf der anderen die Reibungskraft durch den Gleitreibungskoeffizienten dividiert wird.
- Beispiel: Finden Sie die Normalkraft in einem Block mit einem Gleitreibungskoeffizienten von 0,4 und einer Reibungskraft von 40 N.
Schritt 3. Teilen Sie die Reibungskraft durch den Reibungskoeffizienten
Das ist im Grunde alles, was Sie tun müssen, um den normalen Stärkewert zu finden.
Beispiel: N = f/μ = 40/0, 4 = 100
Schritt 4. Schreiben Sie die Antwort auf
Wenn Sie möchten, können Sie dies überprüfen, indem Sie den Wert in die Gleichung für die ursprüngliche Reibungskraft einsetzen. Wenn nicht, hast du das Problem erledigt.