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与えられた質量と力の壁に耐える物体に作用する正常な力を計算する方法は?

壁に対して保持されているオブジェクトに作用する通常の力を計算する方法は、その質量と力が適用されます。

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_horizo​​ntal

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_horizo​​ntal² +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。

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