Normalkraft Rechner
Berechnen Sie die Normalkraft auf Objekte auf geneigten Ebenen
Die Normalkraft ist eine Reaktionskraft, die senkrecht zur Kontaktfläche zwischen zwei Objekten wirkt. Sie tritt auf, wenn ein Objekt auf einer Oberfläche ruht oder sich bewegt.
Auf einer horizontalen Ebene ist die Normalkraft gleich der Gewichtskraft des Objekts. Auf einer geneigten Ebene ist sie geringer, da nur ein Teil der Gewichtskraft senkrecht zur Oberfläche wirkt.
- Geben Sie die Masse des Objekts in Kilogramm ein
- Geben Sie den Winkel der geneigten Ebene in Grad ein (0° bis 90°)
- Die Schwerkraft ist standardmäßig auf 9,81 m/s² eingestellt, kann aber bei Bedarf angepasst werden
- Klicken Sie auf "Berechnen"
- Der Rechner zeigt die Normalkraft und alle eingegebenen Parameter an
Die Normalkraft wird mit folgender Formel berechnet:
N = mg cos(θ)
Dabei ist:
- N = Normalkraft in Newton (N)
- m = Masse des Objekts in Kilogramm (kg)
- g = Erdbeschleunigung (standardmäßig 9,81 m/s²)
- θ = Winkel der geneigten Ebene in Grad
Der Kosinus des Winkels wird verwendet, da nur die senkrechte Komponente der Gewichtskraft zur Normalkraft beiträgt.
Die Berechnung der Normalkraft ist wichtig für:
- Konstruktion von Rampen und schiefen Ebenen
- Analyse von Reibungskräften
- Bauingenieurwesen und Statik
- Fahrzeugdesign und Straßenbau
- Sportgeräteentwicklung
Was ist der Unterschied zwischen Normalkraft und Gewichtskraft?
Die Gewichtskraft wirkt immer senkrecht nach unten, während die Normalkraft senkrecht zur Kontaktfläche wirkt. Auf einer horizontalen Ebene sind beide gleich groß, auf einer geneigten Ebene ist die Normalkraft kleiner als die Gewichtskraft.
Warum ist die Normalkraft auf einer geneigten Ebene kleiner?
Auf einer geneigten Ebene wird die Gewichtskraft in zwei Komponenten aufgeteilt: eine parallel zur Ebene und eine senkrecht dazu. Nur die senkrechte Komponente trägt zur Normalkraft bei, weshalb diese kleiner ist als die Gewichtskraft.
Wann ist die Normalkraft am größten?
Die Normalkraft ist am größten, wenn die Oberfläche horizontal ist (Winkel = 0°). In diesem Fall ist sie gleich der Gewichtskraft des Objekts. Je steiler der Winkel wird, desto kleiner wird die Normalkraft.