力を理解する
* 重量(fg): これは、Fg =mg(ここでmは質量、Gは重力による加速度、約9.8 m/s²)として計算された、オブジェクトに作用する重力による力です。
* 適用力(FA): これは、壁にオブジェクトを保持するために適用している力です。
* 通常の力(FN): これは、オブジェクトの壁によって及ぼす力であり、壁の表面に垂直に作用します。
シナリオ:
壁にオブジェクトを押していると想像してください。オブジェクトは動いていません。つまり、平衡状態にあります。これは、それに作用する力がバランスが取れていることを意味します。
無料のボディ図:
*オブジェクトの自由なボディ図を描きます。これは、関係する力を視覚化するのに役立ちます。
*重量(FG)が下方に作用し、壁に向かって水平方向に作用する適用力(FA)、および壁から垂直に作用する通常の力(FN)が作用します。
計算
1。水平方向の力: オブジェクトは水平に動いていないため、適用された力(FA)と通常の力の水平成分(FN_HORIZONTAL)は等しく反対でなければなりません。
* fa =fn_horizontal
2。垂直力: また、オブジェクトは垂直に移動していません。つまり、通常の力(FN_VERTICAL)の垂直成分が重量(FG)に等しくなければなりません。
* fn_vertical =fg =mg
3。総正数の力を見つける: 通常の力を得るには、ピタゴラスの定理を使用してください。
*fn²=fn_horizontal² +fn_vertical²
*fn²=fa² +(mg)²
* fn =√(fa² +(mg)²)
例:
20 kgのオブジェクトが20 kgのオブジェクトを持っているとしましょう。
1。重量: fg =5 kg * 9.8 m/s²=49 n
2。通常の力: fn =√(20² +(49)²)≈53.2n
重要なメモ:
*オブジェクトを押している角度は、計算に影響します。水平方向にプッシュしていない場合は、角度を考慮し、三角法を使用する必要があります。
*この計算は、壁が完全に滑らかであり、オブジェクトと壁の間に摩擦がないことを前提としています。実際には、常に摩擦があり、通常の力にわずかに影響します。