مطابق شکل، مکعبی توپر با ابعاد ۲۰cm روی یک سطح افقی ساکن است. اگر نیروی عمودی سطح (FN) نصف نیروی وزن (W) باشد، نیروی قائمی که به جسم وارد شده است، باید نیرویی به سمت پایین باشد.
- حجم مکعب = ۰.۲ × ۰.۲ × ۰.۲ = ۰.۰۰۸ متر مکعب
- جرم مکعب = چگالی × حجم = ۳۰۰۰ × ۰.۰۰۸ = ۲۴ کیلوگرم
- وزن مکعب (W) = جرم × g = ۲۴ × ۱۰ = ۲۴۰ نیوتن
- نیروی عمودی سطح (FN) = ۱۲۰ نیوتن (نصف وزن)
گامبهگام:
- ۱) برایند نیروهای قائم وارد بر جسم باید صفر باشد چون جسم ساکن است.
- ۲) نیروهای قائم وارد بر جسم: وزن (W) به سمت پایین، نیروی عمودی سطح (FN) به سمت بالا و نیروی مجهول (F) که باید تعیین شود.
- ۳) معادله تعادل: W = FN + F
- ۴) با جایگذاری مقادیر: ۲۴۰ = ۱۲۰ + F
- ۵) در نتیجه F = ۱۲۰ نیوتن به سمت پایین
پاسخ نهایی: نیروی قائم ۱۲۰ نیوتن به سمت پایین به جسم وارد شده است.
مثال مشابه: اگر جسمی روی سطح شیبدار ساکن باشد، همین تحلیل را میتوان برای نیروهای وارد بر آن انجام داد.
