法線力の求め方

法線力は、特定のシナリオにおいて他の力の純粋な効果を打ち消す力です。法線力を求める方法は、物体が配置されている場面や既知の量によって異なります。法線力の求め方を学ぶにはこの記事を読んでください。

ステップ

水平面上の垂直力

1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/c5\/Find-Normal-Force-Step-1-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-1-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/c5\/Find-Normal-Force-Step-1-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-1-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1通常の力とは何ですか。法線力は重力の影響を打ち消す力です。
   • テーブルの上に木のブロックが置かれているところを想像してください。ブロックに対する重力の影響は、ブロックを地面に向かって引っ張ることですが、ブロックは静止したままなので、重力の影響を打ち消す他の何らかの力が存在するはずです。この力は、重力がある状態で木のブロックが下に沈むのを防ぐことができるため、「垂直力」と呼ばれます。
2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/78\/Find-Normal-Force-Step-2-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-2-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/7\/78\/Find-Normal-Force-Step-2-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-2-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2水平面上の法線力の式を求めます。水平面上で静止している物体に働く法線力を計算する式は、 N = m * gである。 ^[1]
   • この式では、 Nは法線力、 m は物体の質量、 g は重力加速度を表します。
   • 他の外力がない場合、水平面上で静止している物体に作用する法線力の大きさは、物体の重さに等しくなります。物体が静止するためには、法線力が重力の力と等しくなければなりません。重力の力は、物体の質量と重力加速度の積に等しくなります。
   • 例: 質量が 4.2g の物体に作用する法線力の大きさを求めます。
3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/41\/Find-Normal-Force-Step-3-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-3-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/4\/41\/Find-Normal-Force-Step-3-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-3-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3重力加速度に物体の質量を掛けます。この 2 つの積が重力であり、重力は法線力に等しくなります。
   • 地球表面での重力加速度は一定である: g = 9.8 m/s ^{2 [2]}
   • 例: 重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/ca\/Find-Normal-Force-Step-4-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-4-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/ca\/Find-Normal-Force-Step-4-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-4-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4答えを書きます。前のステップの結果が最終的な答えになります。
   • 例: 法線力は 41.16 N です。
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傾斜面上の垂直力

1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/74\/Find-Normal-Force-Step-5-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-5-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/7\/74\/Find-Normal-Force-Step-5-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-5-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1式。傾斜面上の物体にかかる法線力を計算するには、次の式を使用する必要があります。N = m * g * cos(x) ^[3]
   • この式では、 Nは法線力、 mは物体の質量、 gは重力加速度、 xは傾斜面と水平面の間の角度を表します。
   • 例: 傾斜面上の木のブロックの質量は 4.2 g です。傾斜面と水平面の間の角度は 45 度です。法線力を求めます。
2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/a\/a3\/Find-Normal-Force-Step-6-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-6-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/a\/a3\/Find-Normal-Force-Step-6-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-6-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2角度のコサインを計算します。角度の余弦は、その余弦の正弦、つまり隣接する辺と斜辺の比に等しくなります。 ^[4]
   • 角度の余弦はカスタムなので、この値を見つけるために計算機がよく使用されます。ただし、手作業で計算することもできます。
   • 例: cos(45) = 0.71
3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/7a\/Find-Normal-Force-Step-7-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-7-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/7\/7a\/Find-Normal-Force-Step-7-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-7-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3物体の重力を調べます。重力の大きさは、物体の質量と重力加速度の積に等しくなります。
   • 地球表面における重力加速度は一定であることに注意してください: g = 9.8 m/s ²
   • 例: 重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/96\/Find-Normal-Force-Step-8-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-8-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/9\/96\/Find-Normal-Force-Step-8-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-8-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":828,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4 2 つの値の積を求めます。法線力を求めるには、物体の重さに角度の余弦を掛ける必要があります。
   • 例: N = m * g * cos(x) = 41.16 * 0.71 = 29.1
5. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/e8\/Find-Normal-Force-Step-9-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-9-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/e8\/Find-Normal-Force-Step-9-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-9-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5答えを書きます。前のステップの結果が最終的な答えになります。
   • 傾斜面上の物体の場合、その物体が受ける法線力は重力よりも小さいことに注意してください。
   • 例: 法線力の大きさは 29.1 N です。
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下向きの外力による垂直力

1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/72\/Find-Normal-Force-Step-10-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-10-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/7\/72\/Find-Normal-Force-Step-10-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-10-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":828,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1式。水平面上で静止している物体は下向きの力を受けます。物体に作用する法線力は、 N = m * g + F * sin(x)'です。
   • 式中、 Nは法線力、 m は物体の質量、 g は重力加速度、 Fは外力、 x は外力と物体の間の角度を表します。
   • 例: 物体の質量は 4.2 g です。人が水平から 30 度の方向から 20.9 N の力で物体を押し下げます。物体にかかる垂直力を求めます。
2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/48\/Find-Normal-Force-Step-11-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-11-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/4\/48\/Find-Normal-Force-Step-11-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-11-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2物体の重力を求めます。重力の大きさは、物体の質量と重力加速度の積に等しくなります。
   • 地球表面における重力加速度は一定であることに注意してください: g = 9.8 m/s ²
   • 例: 重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/be\/Find-Normal-Force-Step-12-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-12-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/be\/Find-Normal-Force-Step-12-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-12-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3角度の正弦を求めます。角度の正弦は、直角三角形の反対側の辺と斜辺の比に等しくなります。
   • 例: sin(30) = 0.5
4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/3\/37\/Find-Normal-Force-Step-13-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-13-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/37\/Find-Normal-Force-Step-13-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-13-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4外力にその正弦値を掛けます。この質問における外力とは、物体を下方に押す力を指します。
   • 例: 0.5 * 20.9 = 10.45
5. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/46\/Find-Normal-Force-Step-14-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-14-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/4\/46\/Find-Normal-Force-Step-14-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-14-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5プラス重力。 2つの合計が法線力の大きさになります。
   • 例: 10.45 + 41.16 = 51.61
6. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/3\/31\/Find-Normal-Force-Step-15-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-15-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/31\/Find-Normal-Force-Step-15-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-15-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 6答えを書きます。水平面上の物体が下向きの外力を受ける場合、その物体が受ける法線方向の力は重力よりも大きいことに注意してください。
   • 例: 法線力の大きさは 51.61 N です。
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上向きの外力による垂直力

1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/0c\/Find-Normal-Force-Step-16-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-16-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/0c\/Find-Normal-Force-Step-16-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-16-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1式。水平面上で静止している物体は上向きの力を受けます。物体に作用する法線力は、 N = m * g - F * sin(x)'です。
   • 式中、 Nは法線力、 m は物体の質量、 g は重力加速度、 Fは外力、 x は外力と物体の間の角度を表します。
   • 例: 物体の質量は 4.2 g です。人が水平から 50 度の方向から 20.9 N の力で物体を上向きに引っ張ります。物体にかかる垂直力を求めます。
2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/7b\/Find-Normal-Force-Step-17-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-17-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/7\/7b\/Find-Normal-Force-Step-17-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-17-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2物体の重力を求めます。重力の大きさは、物体の質量と重力加速度の積に等しくなります。
   • 地球表面における重力加速度は一定であることに注意してください: g = 9.8 m/s ²
   • 例: 重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/2\/21\/Find-Normal-Force-Step-18-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-18-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/21\/Find-Normal-Force-Step-18-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-18-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3角度の正弦を求めます。角度の正弦は、直角三角形の反対側の辺と斜辺の比に等しくなります。
   • 例: sin(50) = 0.77
4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/2\/22\/Find-Normal-Force-Step-19-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-19-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/22\/Find-Normal-Force-Step-19-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-19-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4外力にその正弦値を掛けます。この質問における外力とは、物体を上向きに押し上げる力を指します。
   • 例: 0.77 * 20.9 = 16.01
5. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/3d\/Find-Normal-Force-Step-20-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-20-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/3d\/Find-Normal-Force-Step-20-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-20-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5この値を重力から引きます。両者の違いは、法線力の大きさです。
   • 例: 41.16 – 16.01 = 25.15
6. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/b\/b8\/Find-Normal-Force-Step-21-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-21-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/b8\/Find-Normal-Force-Step-21-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-21-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 6答えを書きます。水平面上の物体の場合、上向きの外力を受けたときに受ける法線力は重力よりも小さいことに注意してください。
   • 例: 法線力の大きさは 25.15 N です。
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垂直抗力と摩擦

1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/5\/5e\/Find-Normal-Force-Step-22-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-22-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/5\/5e\/Find-Normal-Force-Step-22-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-22-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1動摩擦の公式を見つけます。動摩擦、つまり物体が運動しているときに受ける摩擦は、摩擦係数にその物体が受ける垂直抗力を掛けたものに等しくなります。式は、 f = μ * Nです。
   • 式中、 fは摩擦力、 μ は動摩擦係数、 N は法線力を表します。
   • 「動摩擦係数」とは、物体の表面同士の接触によって生じる摩擦力と法線力の比です。
2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/2\/22\/Find-Normal-Force-Step-23-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-23-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/22\/Find-Normal-Force-Step-23-Version-2.jpg\/v4-828px-Find-Normal-Force-Step-23-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":828,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2数式を整理します。摩擦力の大きさと動摩擦係数がわかっている場合、法線力の式は次のようになります。N = f / μ
   • μは元の式の両端に代入され、等号の片側には法線力のみが表示され、反対側には摩擦力と摩擦係数が表示されます。
   • 例: 木のブロックと平面の間の摩擦係数は 0.4、摩擦力は 40 N です。垂直抗力の大きさを求めます。
3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/b6\/Find-Normal-Force-Step-24-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-24-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/b6\/Find-Normal-Force-Step-24-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-24-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3摩擦力を摩擦係数で割ります。これは法線力を求めるために必要なステップです。
   • 例: N = f / μ = 40 / 0.4 = 100
4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/2\/27\/Find-Normal-Force-Step-25-Version-2.jpg\/v4-460px-Find-Normal-Force-Step-25-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/2\/27\/Find-Normal-Force-Step-25-Version-2.jpg\/v4-728px-Find-Normal-Force-Step-25-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4答えを書きます。必要に応じて、答えを摩擦の式に代入し、見つけた摩擦がすでにわかっているものと同じかどうかを確認できます。確認のために持ち帰る必要はなく、必要な通常の力が得られます。
   • 例: 法線力の大きさは 100.0 N です。
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準備が必要です

• 鉛筆
• 紙
• 電卓