Сила нормальної реакції
Сила нормальної реакції (іноді нормальна реакція опори) - сила, що діє на тіло з боку опори і спрямована перпендикулярно («по нормалі», «нормально») до поверхні дотику. Розподілена за площею зони дотику. Слід враховувати під час аналізу динаміки руху тіла. Фігурує в законі Амонтона - Кулона.
Одним з часто обговорюваних прикладів для ілюстрації сили нормальної реакції є випадок знаходження невеликого тіла на похилій площині. При цьому для спрощення вважається, що сила реакції прикладена в одній точці дотику.
Для розрахунку в цьому випадку використовується формула
- ,
де - модуль вектора сили нормальної реакції, - маса тіла, - прискорення вільного падіння, - кут між площиною опори і горизонтальною площиною.
Виписана формула відображає той факт, що вздовж напрямку, перпендикулярного до похилої площини, руху немає. Це означає, що величина сили нормальної реакції дорівнює проекції сили тяжіння на зазначений напрямок.
З закону Амонтона - Кулона випливає, що для модуля вектора сили нормальної реакції справедливе співвідношення:
де - сила тертя ковзання, а - коефіцієнт тертя.
Оскільки сила тертя спокою обчислюється за формулою
можна експериментальним шляхом знайти таке значення кута , за якого сила тертя спокою буде дорівнювати силі тертя ковзання:
Звідси маємо вираз для коефіцієнта тертя:
Литература
- Сивухин Д. В. Загальний курс фізики = Общий курс физики. — М. : Наука, 1979. — Т. I. Механика. — 520 с.