PL

Kalkulator siły normalnej

Ten kalkulator siły normalnej oblicza siłę, z jaką powierzchnia naciska prostopadle na ciało. Przykład: 10 kg na równi o nachyleniu 30° daje N ≈ 84,93 N.

Przykład: Masa m 10 kg · Kąt nachylenia θ 30 ° · Przyspieszenie ziemskie g 9,8067 m/s² · Dodatkowa siła prostopadła do powierzchni 0 N → Wynik: Siła normalna N = 84,9281 N (ciężar 98,0665 N). Źródło: NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s² (exakt, CGPM 1901). Stan na: .

kg
°
0° = poziomo, 90° = pionowa ściana.
m/s²
Wartość normalna 9,80665 m/s² (dokładna, CGPM 1901).
N
Dodatnia: dociska do powierzchni; ujemna: odciąga od niej. Puste = 0.
Do maksymalnego tarcia statycznego μ·N; 0 = nie pokazuj.
Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Wynik
Siła normalna N = 84,9281 N (ciężar 98,0665 N)
Siły w skrócie
SiłaWartość
Ciężar F_G98,0665 N
Siła normalna N84,9281 N
Składowa wzdłuż równi49,0332 N
Kroki obliczeń
  • Ciężar F_G = m·g = 10·9,80665 = 98,0665 N.
  • Siła normalna N = F_G·cos θ = 98,0665·cos(30°) = 84,9281 N.
  • Składowa wzdłuż równi = F_G·sin θ = 98,0665·sin(30°) = 49,0332 N.
Siła normalna jest prostopadła do powierzchni; na równi jest mniejsza od ciężaru. Obliczenie dla ciała w spoczynku na płaskiej, sztywnej powierzchni.

Jak to obliczamy

Siła normalna to siła, z jaką podłoże naciska prostopadle na leżące na nim ciało. Działa zawsze pod kątem prostym („normalnie”) do powierzchni styku i nie pozwala ciału w nią się zapaść. Nie jest automatycznie równa ciężarowi.

Wzór

Na równi o kącie θ zachodzi N = m·g·cos θ. Dodatkowo wzdłuż powierzchni, w dół równi, działa składowa m·g·sin θ. Jeśli inna siła dociska lub odciąga prostopadle do powierzchni, dodaje się ją (odciąganie to wartość ujemna). Maksymalne tarcie statyczne to μ·N. Przyjęto normalne przyspieszenie ziemskie g = 9,80665 m/s².

Przykład z obliczeniem

Ciało o masie 10 kg leży na równi o kącie 30°. Ciężar: 10 · 9,80665 = 98,0665 N. Siła normalna: 98,0665 · cos 30° ≈ 84,93 N. Składowa w dół równi: 98,0665 · sin 30° ≈ 49,03 N. Na powierzchni poziomej (0°) N = 98,0665 N, przy pionowej ścianie (90°) wynosi 0.

Najczęściej zadawane pytania

Jak obliczyć siłę normalną?

Na równi pochyłej wzorem N = m·g·cos θ. Na powierzchni poziomej to po prostu N = m·g.

Dlaczego na równi siła normalna jest mniejsza od ciężaru?

Powierzchnia przenosi tylko składową ciężaru prostopadłą do niej (cos θ); reszta (sin θ) działa wzdłuż powierzchni.

Jak tarcie wiąże się z siłą normalną?

Maksymalne tarcie statyczne wynosi μ·N. Im większa siła normalna, tym większe możliwe tarcie.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia