De kracht waarmee de vloer terug duwt noemen we de normaalkracht. De normaalkracht staat altijd loodrecht op de oppervlakte waar je op staat, zelfs als je op een helling staat. Hier komt ook de naam normaalkracht vandaan: normaal is namelijk een ander woord voor loodrecht.
F_n = mg \cos{\alpha}. Deze normaalkracht is dus minder dan op een horizontale vloer, en neemt af als de helling steiler wordt. Als er geen wrijving is, dan is de resultante kracht F_{res} = mg \sin{\alpha} positief en versnelt het voorwerp langs de helling omlaag: a = g \sin{\alpha}.
Bij een helling waar geen wrijving is en waar een blok op ligt, is het gewicht van het blok recht naar beneden gericht, maar de normaalkracht staat loodrecht op de helling. Wanneer je de krachtvectoren optelt, krijg je een nettokracht die evenwijdig is aan de helling en naar beneden wijst. Dit is de kracht die ervoor zorgt dat het blok de helling afglijdt.
De kracht langs de helling is mg sin B dus rF = ma = mg sin B aangezien er geen wrijvingskracht is. 1. Een skateboarder die op een skateboard rijdt met een totale massa van 60 kg rolt over een wrijvingsloze helling in een hoek van 30 graden ten opzichte van de horizontaal. Onthoud g = 9,8 ms−2.
Dit betekent dat de langs de helling verrichte arbeid van de wrijvingskracht even groot is als de hoeveelheid warmte-energie die ontstaat. De formule voor arbeid is W =F·s. Er geldt dus Fwrijving·40 m = 1536,229 J. Hieruit volgt Fwrijving = 1536,229 / 40 = 38,4057 N.
Als het object op de helling niet beweegt, zal de kracht van statische wrijving mg•sin(theta) zijn. Als het object op de helling beweegt, maar niet versnelt, zal de kracht van kinetische wrijving mg•sin(theta) zijn.
Als een vast lichaam over een vaste ondergrond schuift, geldt Fw=f×Fn met f is de schuifwrijvingscoëfficiënt (eenheidloos, hangt af van de materialen waaruit het voorwerp en de ondergrond bestaan) en Fn is de normaalkracht van de ondergrond op het voorwerp (in N; in eenvoudige situatie met horizontale ondergrond is Fn ...
De zwaartekracht die op een helling werkt, kan worden verdeeld in twee componenten: de schuif- of drijvende kracht (fs) die het blok de helling af duwt, en de normale of weerstandskracht (fn) die de helling in duwt, wat wrijving veroorzaakt . De relatie tussen schuifkracht en normaalkracht wordt schuifsterkte genoemd.
Met behulp van de regel voor een rechthoekige driehoek cos θ = aangrenzende hypotenusa θ = aangrenzende hypotenusa is de lengte van AB F × cos θ F × cos . Het oplossen van de kracht in de bewegingsrichting is het vinden van deze waarde. Let op: θ is de hoek tussen de kracht en de richting - niet altijd de gegeven hoek.
Definite hellingsgraad
De hellingsgraad komt overeen met de tangens van de hoek en kan je uitrekenen door het hoogteverschil te delen door de horizontale afstand. Om het in procent te weten moet je dit resultaat maal 100 doen.
De normaalkracht (Fn) kan worden berekend door toepassing van de tweede wet van Newton ( F=m*a ). Op een plat oppervlak kan Fn bijvoorbeeld worden berekend door Fn=m*g.
De evenwijdige kracht kan worden gevonden met behulp van de formule: F evenwijdig = m * g * sin(θ) waarbij: - F evenwijdig de evenwijdige kracht is, - m de massa van het object is, - g de versnelling door de zwaartekracht is (ongeveer 9,8 m/s 2 op aarde), en - θ de hoek is van het hellende vlak ten opzichte van de horizontaal.
Normaalkracht: Onthoud dat een normaalkracht F N altijd loodrecht staat op het oppervlak waarop u zich bevindt. Omdat dit oppervlak een beetje schuin staat, zal de normaalkracht ook een beetje schuin staan. In deze vragen geldt F g ≠ F .
Gewicht en normaalkracht zijn tegengesteld
Daarenboven hebben ze altijd dezelfde grootte en richting, maar hebben ze een tegengestelde zin. Het belangrijkste verschil is dat de normaalkracht inwerkt op het ondersteunde voorwerp, terwijl gewicht inwerkt op de ondersteuning.
Het wordt gebruikt om de kracht van de luchtweerstand op een object te berekenen. De formule om de luchtweerstand te berekenen is: Fw = 1/2 * p * v^2 * A * k waarbij Fw de luchtweerstand is, p de dichtheid van de lucht, v de snelheid van het object, A de oppervlakte van het object en k de index van luchtweerstand.
De normaalkracht (F⃗n) die door de horizontale tafel wordt uitgeoefend op het boek van 3,5 kg dat in rust is, is gelijk aan het gewicht (mg) van het boek en is 34,335 N. Het gewicht van het boek is gelijk aan 3,5 kg * 9,8 m/s2 = 34,3 N. Daarom is de normaalkracht (F⃗n) van de tafel op het boek gelijk aan 34,3 N.
Naarmate de hoek groter wordt, wordt de zwaartekrachtcomponent die loodrecht op het oppervlak staat kleiner en wordt de normaalkracht dus ook kleiner .
Een kracht wordt aangegeven met het symbool: F De eenheid van kracht is Newton, symbool: N Voor alle krachten geldt dat je de grootte van die kracht kunt berekenen uit de massa en de versnelling die een voorwerp (of massa) ondergaat, in formule: F = m • a (dit is de tweede wet van Newton) F = kracht m = massa a = ...
Formule voor hoekkracht
Om een hoekkracht te berekenen, vermenigvuldigt u de massa met de tangentiële snelheid in het kwadraat en deelt u dit door de straal .
De zon heeft ongeveer een derde van een miljoen keer de massa van de aarde, maar is slechts ongeveer 490 keer zo ver van de maan. Aangezien het kwadraat van 400 160.000 is, trekt de zon ongeveer twee keer zo hard aan de maan als de aarde.
Hoe steiler de helling, hoe groter de parallelle component van de zwaartekracht, en dus hoe sneller het object zal versnellen . Dit is waarom objecten sneller van steilere hellingen afrollen of glijden dan van minder steile hellingen.
De zwaartekracht verdubbeld, maar de wrijvingskracht blijft ongeveer gelijk. Daarom zal het dus sneller vallen. Dit is ook geval bij het neerdwarrelen van stof, of de vorming van mist. Maar als het oppvl groter wordt, dan hebben die blaadjes toch juist meer last van wrijvingskracht (door de lucht).
Wrijvingskracht is een contactkracht . Wrijving is de kracht die beweging tegenhoudt wanneer het oppervlak van een object in contact komt met het oppervlak van een ander object. Voorbeeld: Wrijvingskracht tussen twee stenen die tegen elkaar wrijven.