Co to jest siła normalna?
Siła normalna to siła prostopadła, jaką powierzchnia wywiera na obiekt. Na przykład, jeśli położysz książkę na stole, istnieje siła grawitacji, która przyciąga ją do ziemi. Aby przeciwdziałać tej sile, stół wywiera siłę na książkę, zapobiegając jej upadkowi. Ta siła przeciwdziałająca nazywana jest siłą normalną i jest reprezentowana przez FN
lub N
. Jednostką siły normalnej jest „N” (niuton).
Siła normalna jest typowym przykładem trzeciej zasady ruchu Newtona.
Jeśli jeden obiekt wywiera siłę na drugi obiekt, drugi obiekt wywiera siłę o tej samej wielkości i przeciwnym kierunku na pierwszy obiekt (działanie równa się reakcji).
Zatem normalna siła jest równa sile wywieranej przez obiekt na powierzchnię. Jej wzory zmieniają się wraz z nachyleniem powierzchni.
- Dla obiekt leżący na płaskiej powierzchni, wzór jest następujący:
FN = m * g
gdzie
-
m
to masa obiektu. -
g
to przyspieszenie grawitacyjne.
Zgodnie z trzecim prawem Newtona, normalna siła (FN
) dla obiektu na płaskich powierzchniach jest równa jego sile grawitacji (W
).
- W przypadku ject umieszczony na nachylonej powierzchni, równanie siły normalnej to:
FN = m * g * cos(α)
gdzie
-
α
to kąt nachylenia powierzchni.
Na pochyłej powierzchni (zakładając, że obiekt nie ślizga się w dół), ciężar obiektu jest podtrzymywany przez oba normalne siła i tarcie. Siła grawitacji ciała nie jest przeciwna i równa normalnej sile, ale jedna ze składowych siły grawitacji „wektora” jest.
Aby dowiedzieć się, jak obliczyć normalną siłę z tarciem użyj kalkulatora tarcia.
W przypadku obiektów na płaskiej powierzchni, normalna siła jest przeciwna do masy przedmiotu (nie myl jej z masą! Waga to to samo, co siła grawitacji). Dzieje się tak tylko w przypadku, gdy na obiekt nie działa żadna siła zewnętrzna lub, jeśli istnieje, siła zewnętrzna jest równoległa do powierzchni. Zobaczmy, co się stanie, jeśli istnieje siła zewnętrzna, która nie jest równoległa do powierzchni!