垂直抗力は、任意の表面によって別の物体に及ぼされる力として定義されます。物体が静止しているとき、物体にかかる正味の力はゼロに等しくなります。垂直力は、互いに接続されていない 2 つの表面に適用できません。これは、接触面に対して垂直な力の成分として解釈できます。体が地面にどれだけの力を伝えるかを決定します。垂直抗力は、物体の速度変化率が負の場合、つまり物体が減速している場合にのみ、物体の重量と等しくなります。
式
垂直抗力の値は、オブジェクトが他のオブジェクトに対してどこに配置されているかによって異なります。物体が落下する場合、物体が地面に落下する位置によって垂直抗力の値が決まります。垂直抗力は記号 F で表されます。N。測定単位はニュートン (N) で、寸法公式は [M] で与えられます。1L1T-2]。
物体が平面の力の上に置かれている場合、垂直抗力は重力の値、つまり mg に等しくなります。
F N = mg
どこ、
FNは垂直抗力であり、
m は静止している物体の質量、
g は重力による加速度です。
物体が傾斜面からある角度で滑り落ちた場合、垂直抗力の値は重力の重さに余分な力 F sin θ が加算されたものになります。この場合、垂直抗力は物体の重量よりも大きくなります。
F N = mg + F sin θ
どこ、
FNは垂直抗力であり、
mは滑動体の質量、
g は重力による加速度、
θは傾斜角です。
物体に力が上向きに作用している場合、垂直抗力の値は重力から F sin θ の力を減じた値になります。この場合、正味垂直抗力は物体の重量よりも小さくなります。
F N = mg – F sin θ
どこ、
変更して列を追加します。FNは垂直抗力であり、
mは滑動体の質量、
g は重力による加速度、
θは傾斜角です。
物体を傾斜面に置くと、法線抗力 FN重力と傾斜角の余弦の積に等しい。
F N = mg cos θ
どこ、
FNは垂直抗力であり、
mは滑動体の質量、
g は重力による加速度、
θは傾斜角です。
サンプル問題
問題 1. 質量 2 kg の物体がテーブルの上に置かれています。それにかかる垂直抗力を計算します。
解決：
我々は持っています、
m = 2
g = 9.8
得られた式を使用すると、
FN= mg
= 2 (9.8)
= 19.6N
問題 2. 物体が 39.2 N の力でテーブルの上に置かれています。物体にかかる垂直抗力を計算してください。
解決：
我々は持っています、
F = 39.2
g = 9.8
得られた式を使用すると、
FN= mg
=> m = F/g
=> m = 39.2/9.8
=> m = 4kg
問題 3. 質量 10 kg の物体が、角度 30 度の斜面から 200 N の力で滑り落ちます。それにかかる垂直抗力を計算します。
解決：
我々は持っています、
JavaチェックがnullですF = 200
m = 10
g = 9.8
θ = 30°
得られた式を使用すると、
FN= mg + F sin θ
= 10 (9.8) + 200 sin 30°
= 98 + 200 (1/2)
= 98 + 100
= 198N
問題4. 質量20kgの物体が角度30度の斜面から400Nの力で滑り落ちます。それにかかる垂直抗力を計算します。
解決：
我々は持っています、
F = 400
m = 20
g = 9.8
θ = 30°
得られた式を使用すると、
FN= mg + F sin θ
= 20 (9.8) + 400 (30°なし)
= 196 + 400 (1/2)
= 196 + 200
= 396N
問題 5. 質量 15 kg の物体を角度 30°の傾斜面に置きます。値が 100 N で上向きに力が作用する場合にかかる垂直抗力を計算します。
解決：
我々は持っています、
F = 100
m = 15
g = 9.8
θ = 30°
得られた式を使用すると、
FN= mg – F sin θ
= 15 (9.8) – 100 (30°なし)
= 147 – 100 (1/2)
= 147 – 50
= 97N
問題 6. 質量 5 kg の物体を 60°の角度で傾斜面に置きます。任意の点にかかる垂直抗力を計算します。
解決：
我々は持っています、
m = 5
g = 9.8
Javaでのカプセル化θ＝60°
得られた式を使用すると、
FN= mg cos θ
= 5 (9.8) (cos 60°)
= 49/2
= 24.5N
問題 7. 物体を角度 60°の傾斜面に置きます。加えられる垂直抗力が 400 N である場合の質量を計算します。
解決：
我々は持っています、
FN= 400、
θ＝60°
得られた式を使用すると、
FN= mg cos θ
m = F/(g cos θ)
= 400/(9.8 × cos 60°)
= 400/4.9
= 81.63N