Τι θα συμβεί σε ένα αντικείμενο όταν εφαρμόζεται η κανονική δύναμη και η βαρύτητα;
Κατανόηση των δυνάμεων
* βαρύτητα (FG): Μια δύναμη που τραβά αντικείμενα προς το κέντρο της γης (ή οποιοδήποτε τεράστιο αντικείμενο). Εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου και τη δύναμη του βαρυτικού πεδίου.
* Κανονική δύναμη (FN): Μια δύναμη που δρα την κάθετη σε μια επιφάνεια, εμποδίζοντας ένα αντικείμενο να περάσει από αυτό. Είναι η δύναμη που υποστηρίζει το βάρος του αντικειμένου.
Τι συμβαίνει;
Η αλληλεπίδραση μεταξύ της κανονικής δύναμης και της βαρύτητας καθορίζει την κίνηση ενός αντικειμένου:
* Ισορροπημένες δυνάμεις: Εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ηρεμία σε μια επιφάνεια, η βαρύτητα το τραβά προς τα κάτω, αλλά η κανονική δύναμη από την επιφάνεια το ωθεί προς τα πάνω. Αυτές οι δυνάμεις είναι ίσες σε μέγεθος και απέναντι από την κατεύθυνση, με αποτέλεσμα μια καθαρή δύναμη καθαρή δύναμη μηδέν . Αυτό σημαίνει ότι το αντικείμενο παραμένει σε ηρεμία (σε ισορροπία).
* Μη ισορροπημένες δυνάμεις: Εάν οι δυνάμεις είναι ανισορροπημένες, το αντικείμενο θα επιταχύνει. Εδώ είναι:
* Πτώση αντικειμένου: Εάν το αντικείμενο δεν υποστηρίζεται (όπως η πτώση), η δύναμη της βαρύτητας είναι μεγαλύτερη από την κανονική δύναμη (η οποία είναι μηδενική σε αυτή την περίπτωση). Το αντικείμενο επιταχύνεται προς τα κάτω λόγω της καθαρής δύναμης της βαρύτητας.
* Αντικείμενο σε κλίση: Σε μια λοξή επιφάνεια, η δύναμη της βαρύτητας μπορεί να χωριστεί σε εξαρτήματα. Ένα συστατικό δρα κάθετη προς την επιφάνεια (ισορροπημένη από την κανονική δύναμη) και οι άλλες πράξεις παράλληλες προς την επιφάνεια, προκαλώντας το αντικείμενο να γλιστρήσει προς τα κάτω.
* Πιέστε ένα αντικείμενο: Εάν πιέσετε ένα αντικείμενο σε μια επιφάνεια, εφαρμόζετε μια οριζόντια δύναμη. Η κανονική δύναμη αυξάνεται για να εξουδετερώσει τη δύναμη που υποβάλλετε σε αίτηση, αλλά υπάρχει μια καθαρή δύναμη που προκαλεί το αντικείμενο να επιταχύνει οριζόντια.
Σημαντικά σημεία
* τριβή: Συχνά, η τριβή παίζει ρόλο, αντίθετα στην κίνηση ενός αντικειμένου σε μια επιφάνεια. Αυτή η δύναμη μπορεί είτε να βοηθήσει είτε να εμποδίσει την κίνηση του αντικειμένου, ανάλογα με την κατάσταση.
* Επικοινωνία: Η κανονική δύναμη υπάρχει μόνο όταν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ του αντικειμένου και της επιφάνειας.
* Νόμοι του Νεύτωνα: Η αλληλεπίδραση της κανονικής δύναμης και της βαρύτητας διέπεται από τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, συγκεκριμένα από τον πρώτο και τον δεύτερο νόμο.
Παραδείγματα:
* Κάντε κράτηση σε έναν πίνακα: Το βιβλίο είναι σε κατάσταση ηρεμίας επειδή η κανονική δύναμη από τον πίνακα εξουδετερώνει τη δύναμη της βαρύτητας που το τραβάει κάτω.
* Ball που έπεσε: Η μπάλα επιταχύνεται προς τα κάτω επειδή δεν υπάρχει φυσιολογική δύναμη για να αντιταχθεί στη βαρύτητα.
* ολισθαίνοντας κάτω από ένα λόφο: Η κανονική δύναμη υποστηρίζει το βάρος του αντικειμένου κάθετο στην κλίση, αλλά το συστατικό της βαρύτητας παράλληλα με την κλίση προκαλεί επιτάχυνση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε πιο συγκεκριμένα σενάρια ή παραδείγματα!
