Normal Kuvvet Nedir?
Normal kuvvet, bir yüzeyin üzerinde duran cisme dik olarak uyguladığı destek kuvvetidir. Bir cismin zeminin içine batmasını ya da yere gömülmesini engelleyen kuvvet işte budur. Yatay bir yüzeyde normal kuvvet, cismin tüm ağırlığını dengeler; ancak eğik bir yüzeyde yalnızca ağırlığın yüzeye dik olan bileşeninin karşılanması gerekir. Bu nedenle eğik yüzeylerde normal kuvvet daha küçük olur.
Bu Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?
Cismin kütlesini kilogram cinsinden, yer çekimi ivmesini (Dünya'da 9,81 m/s²) ve yatayla yapılan eğim açısını derece cinsinden girin. Düz bir yüzey için açıyı 0 olarak bırakmanız yeterlidir. Hesaplayıcı, normal kuvveti newton cinsinden verir; ayrıca karşılaştırma yapabilmeniz için cismin ağırlığını da gösterir.
Formülün Açıklaması
Eğik yüzeydeki normal kuvvet $$N = m \cdot g \cdot \cos\!\left(\theta\right)$$ ile bulunur; burada \(m\) kütle, \(g\) yer çekimi ivmesi ve \(\theta\) eğim açısıdır. Cismin ağırlığı \(m \cdot g\)'dir ve doğrudan aşağı yönde etki eder. Bu ağırlığı, eğime paralel ve eğime dik iki bileşene ayırdığımızda, dik bileşen \(m \cdot g \cdot \cos(\theta)\) olur — yüzeyin tepki olarak ittiği kuvvet de tam olarak budur. \(\theta = 0\) olduğunda \(\cos(0) = 1\) olur ve formül \(N = m \cdot g\) hâline indirgenir.
Çözümlü Örnek
10 kg'lık bir kutu, 30°'lik bir rampa üzerinde duruyor ve \(g = 9{,}81 \text{ m/s}^2\) olarak alınıyor. Ağırlık $$10 \times 9{,}81 = 98{,}1 \text{ N}$$'dir. Normal kuvvet ise $$98{,}1 \times \cos(30°) = 98{,}1 \times 0{,}8660 \approx 84{,}96 \text{ N}$$ olur. Yüzey eğimli olduğu için normal kuvvet, 98,1 N'lik toplam ağırlıktan daha küçüktür.
Sıkça Sorulan Sorular
Normal kuvvet her zaman ağırlığa eşit midir? Yalnızca yatay bir yüzeyde ve başka dikey kuvvet olmadığında eşittir. Eğik bir yüzeyde \(\cos(\theta)\) çarpanı nedeniyle daha küçük olur.
Sonuç hangi birimdedir? Newton (N) cinsindedir; bu, kuvvetin SI birimidir.
Düz bir zemin için hangi açıyı kullanmalıyım? 0 derece kullanın; bu da \(N = m \cdot g\) sonucunu verir.
