نیروی عمودی تكیه گاه
هم اكنون كه در حال مطالعه این مجموعه هستید، كجا نشسته اید!
روی یك صندلی، چه چیزی از سقوط شما روی زمین جلوگیری می‌كند؟
اگر پاسخ می‌دهید كه "صندلی" درست است، اما بهتر است بگوییم نیروی عمودی كه صندلی به شما وارد می‌آورد.
به طور كلی، هنگامی كه دو جسم با یكدیگر در تماس باشند، (مثل شما و صندلی تان، كامپیوتر و میز، فرش و كف اتاق و خیلی چیزهای دیگری كه دور و برتان مشاهده می‌كنید!) هر یك از سطوح، سطح جسم دیگر را در راستای عمود بر سطح می‌راند.
چنین نیروهایی را نیروی عمودی تكیه گاه می‌گوییم و با نماد N یا FN نشان می‌دهیم.
به شكل‌های زیر توجّه كنید. نیروی عمودی تكیه گاه (N) را در هر یك از حالات به دست آورید. (جرم جعبه را ١٠kg بگیرید.)
راهنمایی:
در هر یك از حالات جعبه ساكن است. پس طبق قانون اوّل نیوتن باید برآیند نیروهای وارد بر جعبه صفر باشد. به عبارت ساده تر باید نیروهای رو به بالا برابر نیروهای رو به پایین باشد. با این فرض و با توجّه به رسم نیروهای وارد بر جعبه، كار بسیار ساده می‌شود.
ملاحظه فرمودید كه مقدار N بسته به شرایط خاص مسأله ممكن است تغییر كند.
حال برای فهم كامل تر این موضوع، به دقت 2 مدل سازی زیر بررسی كنید.
چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
ملاحظه می‌كنید كه در مدل سازی زیر، با افزایش نیروی F (همچون نیروی دست رو به پایین !)، نیروی عمودی تكیه گاه N نیز افزایش می‌یابد.
اما در مدل سازی زیر، با افزایش نیروی F (همچون نیروی طناب رو به بالا) نیروی عمودی تكیه گاه كمتر و كمتر شده تا جاییكه به صفر رسیده و حتی پس از آن، به خاطر بیشتر شدن نیروی F (رو به بالا) از نیروی وزن mg (رو به پایین)، جسم شروع به حركت در راستای قائم می‌نماید.
به نظر شما، چنانچه سطح تكیه گاه افقی نباشد، وضعیت نیروی عمودی تكیه گاه چگونه است؟
همان طور كه ملاحظه می‌كنید، در این حالت نیز نیروی عمودی تكیه گاه، بر سطح تكیه‌گاه عمود است.
در تصویر زیر یك سرسره منتهی به آب استخر را مشاهده می‌كنید. به جهت نیروهای مختلف از جمله نیروی عمود بر سطح توجّه كنید.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی تنظیم: مریم فروزان کیا
