Normaalivoimalaskuri

Mikä on normaalivoima?

Normaali voima on kohtisuoran voima, jonka pinta kohdistaa esineeseen. Esimerkiksi, jos laitat kirjan pöydälle, painovoima vetää sitä kohti maata. Tämän voiman torjumiseksi taulukko käyttää voimaa kirjaan estäen sen putoamisen. Tätä vastavoimaa kutsutaan normaalivoimaksi, ja sitä edustaa FN tai N. Normaalivoiman yksikkö on ”N” (Newton).

Normaalivoima on tyypillinen esimerkki Newtonin kolmannesta liikelakista.

Jos yksi esine kohdistaa voiman toiseen esineeseen, toinen esine kohdistaa ensimmäiseen objektiin yhtä suurta voimaa ja vastakkaisen suunnan voiman (toiminta on yhtä suuri kuin reaktio).

Normaali voima on siis sama kuin kohteen pintaan kohdistama voima. Sen kaavat vaihtelevat pinnan kaltevuuden mukaan.

1. esine, joka makaa tasaisella pinnalla, kaava on:

FN = m * g

missä

• m on objektin massa.
• g on painovoiman kiihtyvyys.

Newtonin kolmannen lain mukaan tavallinen voima (FN) tasaisella pinnalla olevalle esineelle on yhtä suuri kuin sen painovoima (W).

1. ob kaltevalle pinnalle sijoitettu jekti, normaali voimayhtälö on:

FN = m * g * cos(α)

missä

• α on pinnan kallistuskulma.

Kaltevalla pinnalla (olettaen, että esine ei ”liu’u alaspäin”) sekä kohteen normaalipaino tukee objektin painoa voima ja kitka. Kohteen painovoima ei ole vastakkainen ja yhtä suuri kuin normaali voima, mutta yksi painovoiman vektorin komponenteista on.

Selvittää, kuinka normaalivoima lasketaan. kitkan kanssa käytä kitkalaskuria.

Tasaisella pinnalla olevilla esineillä normaali voima on vastoin esineiden painoa. (Älä sekoita sitä massaan! Paino on sama kuin painovoima.) Näin on vain silloin, kun esineeseen ei kohdistu ulkopuolista voimaa, tai jos on, ulkovoima on yhdensuuntainen pinnan kanssa. Katsotaanpa, mitä tapahtuu, jos on olemassa ulkoinen voima, joka ei ole samanaikaisesti pinnan kanssa!