A força normal é a magnitude da força necessária para anular as outras forças em qualquer cenário. A melhor maneira de encontrá-lo depende da condição do objeto e das variáveis que você possui. Continue lendo para aprender mais.
Etapa
Método 1 de 5: estilo normal em repouso
Etapa 1. Compreenda o significado de força normal
A força normal se refere à magnitude da força usada para anular a força gravitacional.
Imagine um bloco em repouso sobre uma mesa. A força da gravidade puxa o bloco em direção à terra, mas é claro que há uma força atuando, impedindo que o bloco esmague a mesa e caia no chão. A força que atua para parar este bloqueio, apesar da força da gravidade é chamada estilo normal.
Etapa 2. Conheça a equação para a força normal em um objeto em repouso
Ao calcular a força normal de um objeto quando ele está em repouso em uma superfície plana, use a fórmula: N = m * g
- Nesta equação, N simbolizam o estilo normal, m representa a massa do objeto, e g representa a aceleração da gravidade.
- Para um objeto que está em repouso em uma superfície plana, sem ação de uma força externa, a força normal é igual ao peso do objeto. Para manter um objeto em repouso, a força normal deve ser igual à força gravitacional que atua sobre o objeto. A força gravitacional agindo sobre um objeto é o peso do objeto, ou a massa do objeto vezes a aceleração da gravidade.
- Exemplo: Encontre a força normal de um bloco com uma massa de 4,2 kg.
Etapa 3. Multiplique a massa do objeto e a aceleração da gravidade
Esta multiplicação produzirá o peso do objeto, que é claro, é igual à força normal do objeto em repouso.
- Observe que a aceleração devido à gravidade na superfície da Terra é sempre constante: g = 9,8 m / s2
- Exemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Etapa 4. Escreva suas respostas
A etapa anterior resolverá o problema, fornecendo sua resposta.
Exemplo: a força normal é 41, 16 N
Método 2 de 5: Força normal em um plano inclinado
Etapa 1. Use a equação correta
Para calcular a força normal em um objeto inclinado por um determinado ângulo, você precisa usar a fórmula: N = m * g * cos (x)
- Para esta equação, N simbolizam o estilo normal, m representa a massa do objeto g representa a aceleração devido à gravidade, e x representa o ângulo oblíquo.
- Exemplo: Encontre a força normal de um bloco com uma massa de 4,2 kg, que repousa sobre um plano inclinado com uma inclinação de 45 graus.
Etapa 2. Encontre o cosseno do ângulo
O cosseno do ângulo é igual ao seno do ângulo complementar, ou o lado adjacente dividido pela hipotenusa do triângulo formado pela inclinação.
- Este valor é geralmente determinado com uma calculadora porque o cosseno de qualquer ângulo é sempre constante, mas você também pode calculá-lo manualmente.
- Exemplo: cos (45) = 0,71
Etapa 3. Encontre o peso do objeto
O peso de um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração da gravidade.
- Observe que a aceleração devido à gravidade na superfície da Terra é sempre constante: g = 9,8 m / s2
- Exemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Etapa 4. Multiplique os dois valores
Para encontrar a força normal, você deve multiplicar o peso do objeto pelo cosseno do ângulo de inclinação.
Exemplo: N = m * g * cos (x) = 41, 16 * 0, 71 = 29, 1
Etapa 5. Escreva suas respostas
A etapa anterior resolverá o problema e fornecerá sua resposta.
- Observe que quando um objeto está em repouso em uma inclinação, a força normal será menor que o peso do objeto.
- Exemplo: a força normal é 29,1 N.
Método 3 de 5: estilo normal com estilo externo para baixo
Etapa 1. Use a equação correta
Para calcular a força normal em um objeto em repouso se houver uma força descendente externa sobre o objeto, use a equação: N = m * g + F * sin (x) '
- N simbolizam o estilo normal, m representa a massa do objeto g representa a aceleração devido à gravidade, F simboliza o estilo externo e x representa o ângulo entre o objeto e a direção da força externa.
- Exemplo: Encontre a força normal de um objeto com uma massa de 4,2 kg se o objeto for empurrado por uma pessoa em um ângulo de 30 graus e uma força de 20,9 N.
Etapa 2. Encontre o peso do objeto
O peso de um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração da gravidade.
- Observe que a aceleração devido à gravidade na superfície da Terra é sempre constante: g = 9,8 m / s2
- Exemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Etapa 3. Encontre o seno do ângulo
O seno de um ângulo é calculado dividindo o lado do triângulo oposto ao ângulo, pela hipotenusa do ângulo.
Exemplo: sin (30) = 0,5
Etapa 4. Multiplique o seno pela força externa
A força externa, neste exemplo, refere-se à força para baixo que atinge o objeto.
Exemplo: 0, 5 * 20, 9 = 10, 45
Etapa 5. Adicione esse valor ao peso
Esta soma dará a magnitude da força normal atuando.
Exemplo: 10, 45 + 41, 16 = 51, 61
Etapa 6. Escreva suas respostas
Observe que para um objeto em repouso que é afetado por uma força descendente externa, a força normal será maior do que o peso do objeto.
Exemplo: a força normal é 51,61 N
Método 4 de 5: estilo normal com estilo externo para cima
Etapa 1. Use a equação correta
Para calcular a força normal em um objeto em repouso se houver uma força externa para cima no objeto, use a equação: N = m * g - F * sin (x) '
- N simbolizam o estilo normal, m representa a massa do objeto g representa a aceleração devido à gravidade, F simboliza o estilo externo e x representa o ângulo entre o objeto e a direção da força externa.
- Exemplo: Encontre a força normal de um bloco com uma massa de 4,2 kg, se alguém puxar o bloco em um ângulo de 50 graus e uma força de 20,9 N.
Etapa 2. Encontre o peso do objeto
O peso de um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração da gravidade.
- Observe que a aceleração devido à gravidade na superfície da Terra é sempre constante: g = 9,8 m / s2
- Exemplo: peso = m * g = 4, 2 * 9, 8 = 41, 16
Etapa 3. Encontre o seno do ângulo
O seno de um ângulo é calculado dividindo o lado do triângulo oposto ao ângulo, pela hipotenusa do ângulo.
Exemplo: sin (50) = 0, 77
Etapa 4. Multiplique o seno pela força externa
Força externa refere-se à força para cima que atinge o objeto, neste caso.
Exemplo: 0,77 * 20, 9 = 16, 01
Etapa 5. Subtraia esse valor do peso
A subtração que você fizer lhe dará a magnitude da força normal agindo sobre ela.
Exemplo: 41, 16 - 16, 01 = 25, 15
Etapa 6. Escreva suas respostas
Observe que um objeto em repouso é afetado por uma força externa para cima, a força normal será menor que o peso do objeto.
Exemplo: a força normal é 25, 15 N
Método 5 de 5: Força normal e fricção
Etapa 1. Conheça a equação básica para o atrito cinético
O atrito cinético, ou atrito de um objeto em movimento, é igual ao coeficiente de atrito vezes a força normal de um objeto. Em forma de equação: f = * N
- Nesta equação, f simbolizam atrito, ️ representa o coeficiente de atrito, e N representa a força normal do objeto.
- O "coeficiente de atrito" é a razão entre a força de atrito e a força normal, que comprime duas superfícies opostas.
Etapa 2. Configure a equação para isolar a força normal
Se você conhece o valor do atrito cinético de um objeto, bem como seu coeficiente de atrito, pode calcular a força normal usando a fórmula: N = f /
- Ambos os lados da equação original são divididos por ️, isolando assim a força normal de um lado enquanto calcula o coeficiente de atrito e atrito cinético do outro.
- Exemplo: Encontre a força normal de um bloco se o coeficiente de atrito for 0,4 e a magnitude do atrito cinético for 40 N.
Etapa 3. Divida o atrito cinético pelo coeficiente de atrito
Basicamente, isso é tudo que você precisa fazer para encontrar a magnitude da força normal.
Exemplo: N = f / = 40/0, 4 = 100
Etapa 4. Escreva suas respostas
Se desejar, você pode verificar sua resposta conectando-a de volta à equação original para atrito cinético. Se você não quiser, você resolveu o problema.
