Gaya Normal
Perkirakan gaya tumpu pada permukaan datar atau miring. Termasuk rumus terlihat dan solusi langkah demi langkah.
Rumus utama
N = mg or N = mgcos(theta)
Bagaimana menghitung gaya normal?
Pada permukaan horizontal tanpa gaya vertikal lain, N = mg. Pada bidang miring tanpa gaya tegak lurus tambahan, N = mg cosθ. Jika sesuatu mendorong ke bawah pada lantai, N = mg + F_bawah; jika sesuatu mengangkat, N = mg − F_atas (dan N tidak bisa turun di bawah nol selagi masih bersentuhan).
Tentang alat ini
Perkirakan gaya tumpu pada permukaan datar atau miring. Halaman ini menampilkan rumus, satuan, dan solusi langkah demi langkah agar setiap nilai bisa dicek.
Cara menggunakan kalkulator ini
- Pilih peubah yang ingin Anda selesaikan dan pastikan nilai mana yang sudah diketahui.
- Masukkan input dalam satuan yang konsisten sebelum menghitung.
- Periksa apakah hasilnya masuk akal secara fisika dengan membandingkannya dengan input.
- Gunakan uraian langkah demi langkah untuk melihat bagaimana rumus disusun dan dihitung.
Contoh terkerjakan
Contoh 1: 5,0 kg di lantai datar
Dengan g = 9,8 m/s² dan tanpa gaya vertikal tambahan, N = mg = (5,0)(9,8) = 49 N ke atas. Lantai mendorong ke atas dengan 49 N; balok mendorong lantai ke bawah dengan 49 N.
Contoh 2: massa sama pada bidang miring 30°
N = mg cosθ = (5,0)(9,8) cos(30°) = 49 × 0,866 ≈ 42,4 N. Periksa: pada 0° akan menjadi 49 N; pada 60° akan menjadi 24,5 N.
Contoh 3: dorongan 20 N ke bawah pada lantai
Kotak 2,0 kg berada di meja sementara Anda mendorong ke bawah dengan 20 N. N = mg + 20 = 19,6 + 20 = 39,6 N. Mengangkat 20 N ke atas akan memberi N = 19,6 − 20, yang tidak mungkin selama kontak terjadi — kotak akan terangkat dari meja.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa rumus gaya normal?
Kasus default di sekolah adalah N = mg pada permukaan horizontal dan N = mg cosθ pada bidang miring, dengan θ diukur dari horizontal. Gaya tegak lurus tambahan ditambahkan atau dikurangkan dari penyangga itu.
Apakah gaya normal selalu sama dengan berat?
Tidak. N sama dengan berat hanya pada permukaan datar tanpa gaya vertikal lain. Pada bidang miring, di dalam lift, atau saat Anda mendorong kotak ke bawah, N berbeda dari mg.
Mengapa pada bidang miring nilainya mg cosθ?
Berat tetap mengarah ke bawah. Permukaan hanya bisa mendorong tegak lurus terhadap dirinya sendiri, sehingga komponen mg yang tegak lurus bidang adalah mg cosθ. Sisanya, mg sinθ, sejajar dengan bidang.
Bagaimana gaya normal berhubungan dengan gesekan?
Gesekan kinetik atau gesekan statis maksimum adalah Ff = μN. Jika Anda memakai mg alih-alih mg cosθ pada bidang miring, N dan gesekan akan sama-sama salah.
Bisakah gaya normal menjadi nol?
Ya, pada saat kontak hilang — melompat dari lantai, atau gaya ke atas lebih besar dari berat. Selama benda tetap bersentuhan, N ≥ 0.