Hêza Normal: Formul, Hesabkirin û Exercis

Introduction:

Di warê fizîkê de, hêza normal rolek bingehîn dilîze, ravekirin û hesabkirina wê ji bo têgihîştina tevgera tiştên ku bi rûxerê re di têkiliyê de ne girîng e. Ji bo ku meriv vê mezinahiyê bi rêkûpêk fêm bike, pêdivî ye ku meriv prensîb û formulên ku hesabê wê û bandora wê ya di pergalên laşî de rêve dike fam bike. Di vê kaxeza spî de, em ê bi hûrgulî li hêza normal, formula wê û senaryoyên cihêreng ên ku lê tê sepandin, û her weha tetbîqatên pratîkî yên ku têgihiştin û sepana wê zexm bikin vekolin. Di vê lêgerîna teknîkî ya hêza normal de beşdarî me bibin: formul, hesab û temrîn!

1. Nasîna hêza normal û girîngiya wê di fizîkê de

Hêza normal di fizîkê de têgeheke bingehîn e ku tê bikar anîn danûstendinê diyar bike ji tiştekî bi rûyekî. Ew wekî hêza ku rûberek li ser heyberek dike da ku giraniya wê berteng bike an jî hêzek din a derveyî ku li ser wê bi rêgezek berbi rûkê ve tevdigere tê pênase kirin. Hêza normal di çareserkirina pirsgirêkên laşî de girîngiyek girîng e ji ber ku ew dihêle ku em fam bikin ka tişt bi hawîrdora xwe re çawa têkilî dikin û ew çawa li ser rûyekî hevseng dikin.

Ji bo baştir têgihîştina têgîna hêza normal, girîng e ku meriv ji bîr neke ku ew tenê gava ku tişt bi rûyek re têkiliyek tê de tevdigere. Hêza normal her gav di rêgezek perpendîkular de tevdigere li ser rûyê pêwendiyê û mezinahiya wê wekhev e lê berevajî hêza ku heyber li rûxê dike (mînak, giraniya wê). Ev tê wê wateyê ku heke tiştek li ser rûyek horizontî raweste, hêza normal dê wekhev be lê berevajî giraniya wê be.

Dema ku pirsgirêkên laşî çareser dikin, pêdivî ye ku meriv gelek faktoran bigire ber çavan da ku di rewşek diyarkirî de hêza normal were destnîşankirin. Ji xeynî giraniya heyberê, divê hêzên din ên wekî xitimandin, lezbûn an meyldariya rûkê jî bêne hesibandin. Hesabkirina hêza normal ya rastîn dikare di hin rewşan de tevlihev be, lê amûr û rêbazên taybetî hene ku pêvajoyê hêsantir dikin. Dema ku pirsgirêkan çareser dikin, tê pêşniyar kirin ku meriv diyagramên laşê azad bikar bînin û qanûnên tevgerê, wekî qanûna duyemîn a Newton, bicîh bînin, da ku di her rewşê de hêza normal bi rast diyar bikin.

2. Ravekirina formulên bingehîn ji bo hesabkirina hêza normal

Ji bo ku em hêza asayî ya li ser laşek ku li ser rûyek horizontî radiweste were hesibandin, divê em hin formûlên bingehîn li ber çavan bigirin. Van formulan dê bihêlin ku em mezinahî û rêgeziya hêza normal, ya ku li ser rûbera piştgirîyê perpendîkular e, destnîşan bikin.

Yek ji formulên ku herî zêde têne bikar anîn ji bo vê hesabkirinê ev e:

• Giraniya bedenê: Ji bo hesabkirina hêza normal, pêdivî ye ku meriv giraniya laş zanibe. Giraniya ku bi gelemperî bi tîpa W tê temsîl kirin, bi pirkirina girseya laş bi lezbûna ji ber giraniyê (g = 9.8 m/s) tê wergirtin.²). Formula hesabkirina giraniyê ev e: W = m * g.
• Hêza normal: Hêza normal (N) bi mezinahî û berevajî giraniya laş e. Ji ber vê yekê, hêza normal bi vî awayî tê hesab kirin: N = -W. Ji ber ku hêza normal û giranî di mezinahiyê de wekhev in, heke laş li ser rûyek horizontî be, ew ê her gav erênî be.

Girîng e ku were zanîn ku ev formul tenê ji bo laşên ku li ser rûyek horizontî û di nebûna hêzên derve de ne derbasdar in. Di bûyera ku hêzên din li ser laş tevdigerin, divê ew di hesabkirina hêza encam de û, ji ber vê yekê, di destnîşankirina hêza normal de bêne hesibandin. Wekî din, girîng e ku meriv ji bîr mekin ku hêza normal ne bi rûyê têkiliyê ve girêdayî ye, lê tenê bi hêza gravîtasyonê ya ku li ser laş tevdigere ve girêdayî ye.

3. Hesabkirina hêza normal di senaryoyên cuda yên fîzîkî de

4. Nimûneyên pratîkî yên sepandina formula hêza normal

5. Têkiliya di navbera hêza normal û hêzên din ên di pergala fîzîkî de

1. Hêza normal di çareserkirina pirsgirêkên ku bi hevsengiya laşan di pergalek laşî de ve girêdayî ne pêkhateyek bingehîn e. Ev hêz li ser rûxara têkilîyê perpendîkular e û li dijî giraniya heyberê ye. Ji bo têgihîştina hêzê, pêdivî ye ku meriv têgehên bingehîn ên hêza normal zanibe û ew çawa di rewşên cihêreng de bi hêzên din re têkilî dike.
2. Li ser rûxeyek horizontî ya davî, wek maseyê, hêza normal berevajî giraniya heyberê tevdigere. Ger tişt ne di tevgerê de be, hêza normal heman nirxê giraniyê heye û her du jî hevûdu betal dikin. Lêbelê, heke ew tişt li ser rûyê erdê dimeşe, hêza normal dê ji giraniyê kêmtir be, ji ber ku hêzek kêşanê heye ku li dijî tevgera wê ye. Di vê rewşê de, hêza normal bi berhevoka vektorê ya giran û hêza kêşanê re wekhev e.
3. Li ser rûyên meyldar, hêza normal her gav berevajî giraniyê tevnagere. Ew bi goşeya meyla rûkê ve girêdayî ye. Di vê rewşê de, hêza normal di nav du pêkhatan de tê hilweşandin: yek perpendîkular bi rûyê re û ya din jî paralel. Pêkhateya perpendîkular bi giraniya heyberê re wekhev e, dema ku pêkhateya paralel li dijî hêza kêşanê û hejandina heyberê ye. Zanîna pêwendiya di navbera hêza normal û van hêzên din ên li ser rûyek meyldar de ji bo analîzkirina hevsengî û tevgera tiştan di vî celeb pergalên laşî de pêdivî ye.

6. Di pirsgirêkên hevsengiyê de sepandina hêza normal

Ji bo çareserkirina pirsgirêkan hevsengiya ku sepana hêza normal vedihewîne, girîng e ku meriv komek gavên taybetî bişopîne. Pêşîn, divê em diyagrama laşê azad nas bikin û xêz bikin, ku em ê li wir hemî hêzên ku li ser tiştê ku di pirsê de tevdigerin temsîl bikin. Ev ê bihêle ku em hemî hêzên heyî û rêwerziya wan bi zelalî xuyang bikin.

Dema ku me hêz nas kirin, divê em wan di nav pêkhateyên perpendîkular û paralel ên balafira referansê de veqetînin. Girîng e ku meriv ji bîr neke ku hêza normal her gav li qada pêwendiyê perpendîkular tevdigere. Hêza normal reaksiyona ku rûberek li ser cewherek di dema bêhnvedanê de an jî di tevgerê de dike. Ji bo perçekirina hêzan, em dikarin fonksiyonên bingehîn ên trîgonometriyê yên wekî sînûs û kosînus bikar bînin.

Dûv re em dikarin qanûnên hevsengiyê, wek kombûna hêzan û kombûna kêliyan, ji bo destnîşankirina nenasên pirsgirêkê bi kar bînin. Ger hemî hêz di hevsengiyê de bin, divê berhevoka hemî hêzan bibe sifir. Ev ê ji me re agahdariya pêwîst ji bo çareserkirina pirsgirêkê û peydakirina çareseriyê peyda bike. pêngavê gavê. Girîng e ku em ji bîr nekin ku di vê pêvajoyê de, divê em hem hêzên derve û hem jî yên navxweyî li ber çavan bigirin. di pergalê de.

7. Hesabkirina hêza normal li ser rûberên meyldar

Ji bo hesabkirina hêza asayî ya li ser rûyên meyldar, divê em pêşî fam bikin ka hêza normal çi ye. Hêza normal ew hêza ku li ser rûberek ku bi heyberekê re têkiliyek perpendîkular tevdigere. Li ser rûyek horizontî, hêza normal bi giraniya heyberê ye. Lêbelê, li ser rûyek zirav, hêza normal ji ber hebûna hêzek zêde diguhezîne: pêkhateya normal a giraniyê.

Hêmana normal a giraniyê bi formula tê hesibandin: P_n = P cosθ, ku P giraniya heyberê ye û θ goşeya meyla rûkê ye. Dema ku me pêkhateya normal a giraniyê hebe, hêza normal bi lê zêdekirina pêkhateya normal a giraniyê û her hêzên din ên normal ên ku di pergalê de hene tê hesibandin.

Girîng e ku meriv bala xwe bide ser vê yekê ku çi ew tişt di rihetiyê de be an jî di hevsengiyê de be, divê hêza normal wekhev û berevajî kombûna hêzên derve yên ku li cewherê têne kirin be. Ji bo hesabkirina hêza asayî ya li ser rûberên meyldar, rêbazên cûda dikarin werin bikar anîn, wekî analîza hêzê, karanîna zagonên Newton an jî çareserkirina pergalên hevkêşan. Di her rewşê de, hêzên derve û hêzên hundurîn ên ku li ser heyberê tevdigerin divê bêne hesibandin ku nirxa rast a hêza normal bistînin.

8. Xebatên bingehîn ji bo hesabkirina hêza normal

Ji bo hesabkirina hêza normal a li ser tiştekî, girîng e ku meriv bingehên fizîkê fam bike. Hêza normal ew e ku li ser rûyê têkiliya di navbera du tiştan de perpendîkular tevdigere. Li jêr hin temrînên bingehîn hene ku dê ji we re bibin alîkar ku hûn fêm bikin ka meriv çawa hêza normal hesab dike.

1. Werzişa laş a li ser rûyek horizontî: Tiştek ku li ser rûxeyek hevrû û horizontî radiweste bifikirin. Di vê rewşê de, hêza normal bi giraniya heyberê re wekhev e, ji ber ku hêzên zêde li ser wê tevdigerin tune. Ji bo hesabkirina wê, bi tenê girseya heyberê bi lezbûna gravîtasyonê zêde bikin.

2. Werzişkirina laş di dema bêhnvedanê de li ser rûyek meyldar: Di vê rewşê de, hêza normal ne bi giraniya heyberê re ye, ji ber ku pêkhateyek hêza gravîtasyonê di rêyek paralel bi rûbera mêldar re heye. Ji bo hesabkirina wê, pêşî bi karanîna formula hêza gravîtasyonê, pêkhateya hêza gravîtasyonê ya perpendîkuler li ser rûyê mêldar diyar bike. Dûv re, vê hêmanê bikar bînin da ku hêza normal hesab bikin.

9. Pirsgirêkên hêza normal di çareserkirina pergalên hevkêşan de

Dema ku pergalên hevkêşan ên ku bi pirsgirêkên hêza normal ve tê de têne çareser kirin, girîng e ku meriv pêvajoyek gav-gav bişopîne da ku encamên rast bi dest bixe. Li jêr rêbazek bandorker e ku ji bo çareserkirina vî rengî pirsgirêkê ye:

Gav 1: Hêzên normal ên ku di pergalê de hene nas bikin. Hêza normal ew hêza ku rûberek li ser cewherek bi arasteyekî perpendîkular ve dike. Ji bo naskirina van hêzan, pêdivî ye ku meriv têkiliyên di navbera tişt û rûberên di têkiliyê de binirxîne.

Gav 2: Pergalek hevrêziyê destnîşan bikin. Ev ê çareserkirina pergala hevkêşan hêsantir bike. Tê pêşniyar kirin ku hûn vesaziyek hilbijêrin ku tê de pêkhateyên hêzê bi axên x û y re paralel in. Ev ê hesabên paşîn hêsan bike.

10. Hêza normal û têgeha giraniyê di fîzîkê de

Hêza normal di fizîkê de têgeheke bingehîn e ku ji bo danasîna hêza ku rûberek li ser cewherek ku pê re di têkiliyê de ye tê bikar anîn. Ev hêz li ser rûxê perpendîkular e û berevajî hêza gravîtasyonê ya ku li ser heyberê tevdigere tevdigere. Ji ber vê yekê, em dikarin bibêjin ku hêza normal ew hêz e ku rûberek bi jor ve hildiweşîne da ku li hember gravîteyê bisekinin.

Ji bo ku hûn vê têgehê baştir fam bikin, girîng e ku meriv têgeha giraniyê di fizîkê de zanibe. Giraniya heyberê ew hêza ku gravît li ser wê dike. Ew bi zêdekirina girseya heyberê bi lezbûna ji ber kêşanê tê hesibandin. Li ser rûyê erdê, leza ji ber gravîteyê bi qasî 9.8 m/s^2 ye. Ji ber vê yekê, giraniya heyberê bi formula jêrîn dikare were hesibandin: Giran = girse x lezbûna ji ber kêşanê.

Niha, ji bo hesabkirina hêza normal, divê em vê yekê hesab bikin Hêza normal her dem li ser rûyê perpendîkular e û berevajî hêza gravîtasyonê tevdigere. Ji ber vê yekê, heke heyberek li ser rûxeyek xêz û horizontî raweste, hêza normal dê bi mezinahî û berevajî hêza gravîtasyonê wekhev be. Lêbelê, heke tişt li ser balafirek meyldar be, hêza normal dibe du beş: yek perpendîkular li ser balafirê û yek jî paralel. Di vê rewşê de, pêdivî ye ku meriv trigonometriyê bikar bîne da ku mezinahiya her pêkhateyek hêza normal were hesibandin.

11. Hesabkirina hêza normal di rewşên lezkirinê de

Ji bo hesabkirina hêza normal di rewşên lezbûnê de, girîng e ku meriv têgeha hêza normal û têkiliya wê bi lezbûnê re were fam kirin. Hêza normal ew hêz e ku ji hêla rûberek ve li ser tiştê ku di aramiyê de ye an di tevgerê de di rêyek perpendîkular de li ser rûxara navborî tê xebitandin. Di rewşên lezkirinê de, hêza normal dikare ji ber hebûna hêzên zêde cûda bibe.

Di rewşên lezkirinê de gava yekem di hesabkirina hêza normal de ew e ku hemî hêzên ku li ser heyberê tevdigerin nas bikin. Ev dikarin gravity, hêza kêşanê û her hêzên derveyî yên din hene. Dûv re, pêdivî ye ku bilezkirina heyberê bi zagona duyemîn a Newton were destnîşankirin, ya ku dibêje kombûna hemî hêzên ku li tiştekê têne bicîh kirin bi hilberîna girseya wê û leza wê re ye.

Dema ku lezbûn were destnîşankirin, em dikarin formula F = ma bikar bînin, ku F hêza tora ku li heyberê tê sepandin û m girseya wê ye. Di vê rewşê de, hêza torê ji berhevoka hemî hêzên ku li ser cewherê tevdigerin pêk tê. Di dawiyê de, bi zanîna hêza torê, em dikarin hêza normal bi formula N = mg - F bihesibînin, ku N hêza normal e, m girseya heyberê ye, g lezbûna ji ber kêşanê ye, û F tor e. hêz .

12. Di sîstemên dînamîk de tetbîqatên hêza normal ya pêşketî

Di vê beşê de, em ê rêzek temrînên pêşkeftî pêşkêşî bikin da ku hêza normal di pergalên dînamîkî de xurt bikin. Van temrîn hatine sêwirandin da ku bi şiyanên laşî yên we re mijûl bibin û bîhnfirehiya we di rewşên dînamîk û guhezbar de baştir bikin. Pê bawer bin ku hûn bi baldarî rêwerzan bişopînin û berî ku hûn werzîşê bikin tedbîrên ewlehiyê li ber çavan bigirin.

1. Tevgera hêza normal bi bandê berxwedanê: Ji bo vê werzîşê, hûn ê hewceyê bandek berxwedanê ya bi astên berxwedanê yên cûda hewce bikin. Bi girtina bendê li ser rûyek aram dest pê bikin û dûv re her dawiya bandê bi cih bikin di destên we de. Destên xwe di asta sîngê de û milên xwe hinekî xwar bikin. Dûv re, tevgerên dirêjkirina destan bikin da ku hêza normal bimeşînin. Di her setê de 10 heta 15 caran vê temrînê dubare bikin.

2. Tevgera hêza normal bi kettlebells: Kettlebells ji bo xebitandina hêza normal di pergalên dînamîkî de hêja ne. Bi girtina kettlebellek bi herdu destan, li bilindahiya sîngê dest pê bikin. Bi çengên xwe hinekî xwarkirî, kettlebell bi tevgerek kontrolkirî jor û jêr bigerin. Pê bawer bin ku di dema werzîşê de pozîsyon û îstîqrara rast biparêzin. Di her setê de 10 heta 15 dubareyan bikin.

3. Tevgera hêza normal li ser barên paralel: Bikaranîna barên paralel di rûtîniya weya werzîşê de dikare ji bo bihêzkirina hêza normal di pergalên dînamîkî de pir sûdmend be. Di navbera barên paralel de gav bavêjin û wan bi kelek hişk bigirin. Dûv re, lingên xwe ji erdê rakin û laşê xwe horizontal bihêlin. Her ku hûn hêz distînin, tevgerên tevlihevtir biceribînin, mîna bilindkirina lingan an zivirîna laş. Vê temrînê 30 saniyeyan li wir bikin 1 deqîqe di her rêzê de.

Bînin bîra xwe ku ev temrîn tenê rêberek in, û girîng e ku hûn wan li gorî asta fitnessa xwe biguncînin û ger birîn an pirsgirêkên we yên tenduristiyê hebin li çavdêriya pispor bigerin. Di pergalên dînamîkî de van temrînên hêza normal bişopînin û hûn ê bi encamên di bîhnfirehiya laşî de şaş bimînin!

13. Hêza normal û pêwendiya wê bi yasaya kiryar û reaksiyonê re

La Hêza normal Ew mezinahiyek fizîkî ye ku bi rasterast ve girêdayî ye qanûna çalakî û berteka. Ev zagon destnîşan dike ku ji bo her kiryarê bertekek wekhev û berevajî heye. Di rewşa hêza normal de, ew hêza ku rûberek li ser tiştên ku pê re di têkiliyê de ye, dike. Ev hêz her tim li ser rûkê perpendîkular tevdigere û bi mezinatiya xwe wekhev e lê berevajî hêza ku heyber li rûxê dike ye.

To hesibandin Hêza normal, divê hin gav bên şopandin. Pêşîn, pêdivî ye ku diyagramek laşê azad were xêz kirin ku hemî hêzên ku li ser heyberê tevdigerin nîşan bide. Dûv re, rûbera ku bi heyberê re di têkiliyê de ye tê nasîn û tîrek tê kişandin ku rêgeza hêza normal nîşan bide. Dûv re, divê hemî hêzên vertîkal ên ku li ser heyberê tevdigerin werin zêdekirin û wekî sifir were danîn, ji ber ku tişt di hevsengiya vertîkal de ye. Ev ê dihêle ku em nirxa hêza normal bibînin.

Girîng e ku were zanîn ku hêza normal her gav bi hêza gravîtasyonê ya ku li ser cewherê tevdigere ne wekhev e. Di rewşên ku cewher li ser rûyek meyldar e, dibe ku hêza normal ji hêza gravîtasyonê kêmtir be, ji ber ku pêkhateya vertîkal a hêza gravîtasyonê ji hêla hêza normal ve tê berteng kirin. Ji aliyê din ve, eger heyber li ser balafirek ber bi jor ve be, dibe ku hêza normal ji hêza gravîtasyonê mezintir be.

14. Encamên li ser girîngiya hesabkirina hêza normal di fizîkê de

Di encamê de, hesabkirina hêza normal di fizîkê de têgehek bingehîn e ku dihêle ku em rewşên cihêreng ên ku tê de hêz têne sepandin fam bikin û analîz bikin. Hêza normal, ku wekî hêza perpendîkular jî tê zanîn, wekî hêza ku ji hêla rûberek ve li ser cewherek bi wê re têkildar e, tê pênase kirin. Hesabkirina wê ji bo destnîşankirina mezinahiya hêzên din, wek kêşe an hêza gravîtasyonê, girîng e.

Girîng e ku were zanîn ku hêza normal her dem li ser rûxê perpendîkular tevdigere, berevajî hêza ku heyber lê dide. Ji bo hesabkirina vê hêzê, pêdivî ye ku goşeya meyla rûberê were ber çavan û qanûnên tevger û trigonometriyê bi kar bînin.

Ji bo hesabkirina hêza normal, li gorî rewş û rewşa taybetî, amûr û rêbazên cûda dikarin bêne bikar anîn. Mînakî, di rewşên ku rûber horizontî ye, hêza normal dê bi giraniya heyberê re wekhev be. Lêbelê, dema ku rûberê meyldar e, pêdivî ye ku meriv goşeya meylê li ber çavan bigire da ku nirxa rast a hêza normal were bidestxistin. Ji bo çareserkirina van rewşan diyagram û hevkêşeyên laşê belaş ên wekî teorema Pythagorean û fonksiyonên trigonometriyê têne bikar anîn.

Bi kurtî, gotara "Hêza Normal: Formul, Hesab û Tevger" ravekirinek berfireh li ser têgehên bingehîn ên hêza normal di warê fizîkê de pêşkêş kiriye. Bi formul û mînakên pratîkî, hesabê vê hêzê hatiye lêkolînkirin û faktorên cihêreng ên ku di diyarkirina wê de cih digirin hatine analîzkirin.

Pênaseya hêza normal wekî pêkhateya perpendîkuler a hêza ku ji hêla rûberekê ve li ser tiştekê di têkiliyê de tê meşandin, hatî destnîşan kirin, û ev hêz çawa li gorî meyla rûxê û aliyên din ên laşî yên têkildar diguhere, hate ravekirin.

Wekî din, ravekirinek hûrgulî ya formulên ku hewce ne ji bo hesabkirina hêza normal di senaryoyên cihêreng de yên wekî rûbera guncan, şil, û tiştên di hevsengiya statîk de hatine peyda kirin. Van formulan bi mînakên jimareyî yên ku têgihiştin û sepandina têgînên teorîk hêsan dikin hatine veguheztin.

Di heman demê de, rêzek tetbîqatên pratîkî hatine pêşkêş kirin ku dihêle xwendevan zanyariyên ku bi dest xistine bixe pratîkê. Van temrîn cihêreng vedigirin astên dijwarîyê û li ser rewşên bisekine jiyana rastîn, ku derfetek ji bo xurtkirina têgihiştin û serweriya hesabên girêdayî hêza normal pêşkêşî dike.

Di encamnameyê de, gotara "Hêza Normal: Formul, Hesab û Tevger" nêrînek zelal û bêkêmasî ya vê mijara bingehîn a fîzîkê pêşkêşî xwendevanan kiriye. Têgînên teorîk, formul û temrînên ku têne pêşkêş kirin dihêle hûn fêm bikin û bicîh bînin bi bandor hêza normal di gelek rewşan de.