La fuerza normal es la magnitud de la fuerza requerida para negar las otras fuerzas en cualquier escenario. La mejor forma de encontrarlo depende de la condición del objeto y de las variables que tenga. Sigue leyendo para aprender mas.
Paso
Método 1 de 5: estilo normal en reposo
Paso 1. Comprender el significado de fuerza normal
La fuerza normal se refiere a la magnitud de la fuerza utilizada para negar la fuerza gravitacional.
Imagina un bloque en reposo sobre una mesa. La fuerza de la gravedad tira del bloque hacia la tierra, pero claramente, hay una fuerza que actúa, evitando que el bloque aplaste la mesa y caiga al suelo. La fuerza que actúa para detener este bloqueo a pesar de la fuerza de gravedad se llama estilo normal.
Paso 2. Conoce la ecuación de la fuerza normal sobre un objeto en reposo
Al calcular la fuerza normal de un objeto cuando está en reposo sobre una superficie plana, use la fórmula: N = m * g
- En esta ecuación, norte simboliza el estilo normal, metro representa la masa del objeto, y gramo representa la aceleración debida a la gravedad.
- Para un objeto que está en reposo sobre una superficie plana, sin que actúe una fuerza externa, la fuerza normal es igual al peso del objeto. Para mantener un objeto en reposo, la fuerza normal debe ser igual a la fuerza gravitacional que actúa sobre el objeto. La fuerza gravitacional que actúa sobre un objeto es el peso del objeto, o la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad.
- Ejemplo: Encuentre la fuerza normal de un bloque con una masa de 4.2 kg.
Paso 3. Multiplica la masa del objeto y la aceleración debida a la gravedad
Esta multiplicación producirá el peso del objeto, que por supuesto es igual a la fuerza normal del objeto en reposo.
- Tenga en cuenta que la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la tierra es siempre constante: g = 9,8 m / s2
- Ejemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Paso 4. Escriba sus respuestas
El paso anterior solucionará el problema, dándote tu respuesta.
Ejemplo: la fuerza normal es 41, 16 N
Método 2 de 5: Fuerza normal en un plano inclinado
Paso 1. Usa la ecuación correcta
Para calcular la fuerza normal sobre un objeto inclinado en un cierto ángulo, debe usar la fórmula: N = m * g * cos (x)
- Para esta ecuación, norte simboliza el estilo normal, metro representa la masa del objeto gramo representa la aceleración debida a la gravedad, y X representa el ángulo oblicuo.
- Ejemplo: Encuentre la fuerza normal de un bloque con una masa de 4.2 kg, que descansa sobre un plano inclinado con una inclinación de 45 grados.
Paso 2. Encuentra el coseno del ángulo
El coseno del ángulo es igual al seno del ángulo complementario, o el lado adyacente dividido por la hipotenusa del triángulo formado por la pendiente.
- Este valor a menudo se determina con una calculadora porque el coseno de cualquier ángulo siempre es constante, pero también puede calcularlo manualmente.
- Ejemplo: cos (45) = 0,71
Paso 3. Encuentra el peso del objeto
El peso de un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad.
- Tenga en cuenta que la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la tierra es siempre constante: g = 9,8 m / s2
- Ejemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Paso 4. Multiplica los dos valores
Para encontrar la fuerza normal, debes multiplicar el peso del objeto por el coseno del ángulo de inclinación.
Ejemplo: N = m * g * cos (x) = 41, 16 * 0, 71 = 29, 1
Paso 5. Escriba sus respuestas
El paso anterior resolverá el problema y proporcionará su respuesta.
- Tenga en cuenta que cuando un objeto está en reposo en una pendiente, la fuerza normal será menor que el peso del objeto.
- Ejemplo: la fuerza normal es 29,1 N.
Método 3 de 5: estilo normal con estilo exterior hacia abajo
Paso 1. Usa la ecuación correcta
Para calcular la fuerza normal sobre un objeto en reposo si hay una fuerza descendente externa sobre el objeto, use la ecuación: N = m * g + F * sin (x) '
- norte simboliza el estilo normal, metro representa la masa del objeto gramo representa la aceleración debida a la gravedad, F simboliza el estilo externo, y X representa el ángulo entre el objeto y la dirección de la fuerza externa.
- Ejemplo: Encuentre la fuerza normal de un objeto con una masa de 4.2 kg si el objeto es empujado por una persona en un ángulo de 30 grados y una fuerza de 20.9 N.
Paso 2. Encuentra el peso del objeto
El peso de un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad.
- Tenga en cuenta que la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la tierra es siempre constante: g = 9,8 m / s2
- Ejemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Paso 3. Encuentra el seno del ángulo
El seno de un ángulo se calcula dividiendo el lado del triángulo opuesto al ángulo, por la hipotenusa del ángulo.
Ejemplo: sin (30) = 0.5
Paso 4. Multiplica el seno por la fuerza externa
La fuerza externa, en este ejemplo, se refiere a la fuerza hacia abajo que golpea el objeto.
Ejemplo: 0, 5 * 20, 9 = 10, 45
Paso 5. Agregue este valor al peso
Esta suma dará la magnitud de la fuerza normal que actúa.
Ejemplo: 10, 45 + 41, 16 = 51, 61
Paso 6. Escriba sus respuestas
Tenga en cuenta que para un objeto en reposo que se ve afectado por una fuerza descendente externa, la fuerza normal será mayor que el peso del objeto.
Ejemplo: la fuerza normal es 51,61 N
Método 4 de 5: estilo normal con estilo exterior hacia arriba
Paso 1. Usa la ecuación correcta
Para calcular la fuerza normal sobre un objeto en reposo si hay una fuerza externa hacia arriba sobre el objeto, use la ecuación: N = m * g - F * sin (x) '
- norte simboliza el estilo normal, metro representa la masa del objeto gramo representa la aceleración debida a la gravedad, F simboliza el estilo externo, y X representa el ángulo entre el objeto y la dirección de la fuerza externa.
- Ejemplo: Encuentre la fuerza normal de un bloque con una masa de 4.2 kg, si alguien jala el bloque hacia arriba en un ángulo de 50 grados y una fuerza de 20.9 N.
Paso 2. Encuentra el peso del objeto
El peso de un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad.
- Tenga en cuenta que la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la tierra es siempre constante: g = 9,8 m / s2
- Ejemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Paso 3. Encuentra el seno del ángulo
El seno de un ángulo se calcula dividiendo el lado del triángulo opuesto al ángulo, por la hipotenusa del ángulo.
Ejemplo: sin (50) = 0, 77
Paso 4. Multiplica el seno por la fuerza externa
La fuerza externa se refiere a la fuerza hacia arriba que golpea el objeto, en este caso.
Ejemplo: 0,77 * 20, 9 = 16, 01
Paso 5. Reste este valor del peso
La resta que hagas te dará la magnitud de la fuerza normal que actúa sobre ella.
Ejemplo: 41, 16 - 16, 01 = 25, 15
Paso 6. Escriba sus respuestas
Tenga en cuenta que un objeto en reposo se ve afectado por una fuerza externa ascendente, la fuerza normal será menor que el peso del objeto.
Ejemplo: la fuerza normal es 25, 15 N
Método 5 de 5: fuerza y fricción normales
Paso 1. Conozca la ecuación básica de la fricción cinética
La fricción cinética, o fricción de un objeto en movimiento, es igual al coeficiente de fricción multiplicado por la fuerza normal de un objeto. En forma de ecuación: f = * N
- En esta ecuación, F simbolizar la fricción, ️ representa el coeficiente de fricción, y norte representa la fuerza normal del objeto.
- El "coeficiente de fricción" es la relación entre la fuerza de fricción y la fuerza normal, que comprime dos superficies opuestas.
Paso 2. Establezca la ecuación para aislar la fuerza normal
Si conoce el valor de la fricción cinética de un objeto, así como su coeficiente de fricción, puede calcular la fuerza normal usando la fórmula: N = f /
- Ambos lados de la ecuación original se dividen por ️, aislando así la fuerza normal en un lado mientras se calcula el coeficiente de fricción y la fricción cinética en el otro.
- Ejemplo: Encuentre la fuerza normal de un bloque si el coeficiente de fricción es 0.4 y la magnitud de la fricción cinética es 40 N.
Paso 3. Divida la fricción cinética por el coeficiente de fricción
Básicamente, esto es todo lo que necesita hacer para encontrar la magnitud de la fuerza normal.
Ejemplo: N = f / = 40/0, 4 = 100
Paso 4. Escriba sus respuestas
Si lo desea, puede verificar su respuesta volviéndola a colocar en la ecuación original de fricción cinética. Si no lo desea, ha resuelto el problema.
