Normal force and contact force | Forces and Newton's laws of motion | Physics | Khan Academy

The force that keeps a block of ice from falling towards the center of the earth. Created by Sal Khan.

Watch the next lesson: https://www.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/normal-contact-force/v/normal-force-in-an-elevator?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=physics

Missed the previous lesson? https://www.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/newtons-laws-of-motion/v/newton-s-third-law-of-motion?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=physics

Physics on Khan Academy: Physics is the study of the basic principles that govern the physical world around us. We'll start by looking at motion itself. Then, we'll learn about forces, momentum, energy, and other concepts in lots of different physical situations. To get the most out of physics, you'll need a solid understanding of algebra and a basic understanding of trigonometry.

About Khan Academy: Khan Academy offers practice exercises, instructional videos, and a personalized learning dashboard that empower learners to study at their own pace in and outside of the classroom. We tackle math, science, computer programming, history, art history, economics, and more. Our math missions guide learners from kindergarten to calculus using state-of-the-art, adaptive technology that identifies strengths and learning gaps. We've also partnered with institutions like NASA, The Museum of Modern Art, The California Academy of Sciences, and MIT to offer specialized content.

For free. For everyone. Forever. #YouCanLearnAnything

Subscribe to Khan Academy’s Physics channel: https://www.youtube.com/channel/UC0oGarQW2lE5PxhGoQAKV7Q?sub_confirmation=1
Subscribe to Khan Academy: https://www.youtube.com/subscription_center?add_user=khanacademy

Да кажем, че имам
голямо замръзнало езеро.

Имам голяма повърхност лед –
това е най-добрата ми

рисунка на плоска повърхност
лед –

и ще поставя
две кубчета лед тук.

Ще поставя
един къс лед тук,

един къс лед ето тук.

И ще поставя
друг къс лед тук.

И ще поставя
друг къс лед тук.

И тези ледени кубове
са еднакви.

И двата са
по 5 килограма.

И двата са по 5 килограма –
нека запиша това.

И двата са по
5 килограма.

Или масите и на двата
са по 5 килограма.

Единствената разлика
между двата

е, че по отношение
на езерото

този е неподвижен,

а този се движи
с постоянна скорост.

Постоянна скорост
в посока надясно.

И да кажем,
че постоянната му скорост

е 5 метра в секунда.

И причината да сложа
тези късове лед върху леда е,

че ще приемем,
поне за целта на това видео,

че триенето е незначително.

Какво ни казва
първият закон на Нютон

за нещо,
което или не се движи –

или можеш да гледаш на това
като на постоянна скорост от 0 –

или нещо,
което има постоянна скорост?

Първият закон на Нютон
ни казва,

че те ще запазят
постоянната си скорост

или ще останат неподвижни,
което е постоянна скорост от 0,

освен ако няма някакъв
дисбаланс,

освен ако няма някаква сумарна сила,
действаща върху обект.

Нека помислим върху това.

Във всяка от тези ситуации

трябва да няма небалансирана сила,
действаща върху обектите.

Или трябва
да няма сумарна сила.

Но ако помислиш за това,

ако приемем, че тези неща
са на Земята,

има сумарна сила,
действаща върху двете.

И двете са
на повърхността на Земята,

и двете имат маса,

така че ще има сила на гравитацията,
действаща надолу

и върху двата обекта.

Ще има сила на гравитацията,
действаща надолу,

върху двата куба лед.

И тази сила на гравитацията
надолу

ще е равна на
гравитационното поле

близо до повърхността
на Земята –

което е вектор –
по масата на обекта.

Тоест по 5 килограма.

Това тук е
9,8 метра в секунда на квадрат.

Умножаваш това
по 5.

Получаваш 49 килограм метра
в секунда на квадрат,

което е същото нещо
като 49 нютона.

Това е
малка главоблъсканица.

Първият закон на Нютон
ни казва,

че един обект в покой ще остане в покой
или един обект в движение ще остане в движение,

освен ако няма
някаква небалансирана –

освен ако няма
някаква сумарна сила.

Но въз основа на това,
което начертах тук,

изглежда има някакъв
вид сумарна сила.

Изглежда имам 49 нютона сила,
дърпаща това нещо надолу.

Но ти си казваш:
"Не, не, не, Сал.

Очевидно това нещо няма
да започне да ускорява надолу,

понеже там има лед.

Това лежи на голямо езеро
замръзнала вода."

И отговорът ми е:
"Ако това е твоят отговор,

тогава каква е полученита сила,
която се неутрализира

с гравитацията,
за да не позволи на тези кубове лед

да полетят надолу

към центъра
на Земята?

Да не им позволи
да започнат да падат свободно

или да ускоряват
към центъра на Земята?"

И казваш:
"Предполагам тези неща щяха да падат,

ако не беше ледът,

ледът трябва да предоставя
противодействащата сила."

И това е вярно.

Ледът предоставя
противодействаща сила

в противоположна посока.

Има сщата големина на силата,

и е в
противоположна посока.

И ако силата на гравитацията
върху всеки от тези кубове лед

е 49 нютона надолу,
тя е напълно неутрализирана

от силата на леда
върху куба нагоре.

И това ще е сила от
49 нютона нагоре в който и да е от случаите.

И сега, надявам се,
логично е,

че първият закон на Нютон
все още важи.

Нямаме сумарна сила
върху това във вертикалната посока,

всъщност няма сумарна сила върху това
в която и да е посока.

Затова този има скорост 0

в хоризонталната посока.

Този има постоянна скорост
в хоризонтална посока.

И никой от тях не ускорява

във вертикална посока.

Понеже имаш силата
на леда върху куба,

ледът подкрепя куба,

която напълно противодейства
на гравитацията.

И в този пример тази сила
се нарича сила на реакция на опората
(в България се означава с N).

Това е силата на реакция на опората –
тя е 49 нютона нагоре.

Това тук е
силата на реакция на опората.

И ще говорим повече за силата на
реакция на опората в бъдещи видеа.

Силата на реакция на опората е силата,

когато нещо лежи
върху каквато и да е повърхност,

и то е перпендикулярно
на тази повърхност.

И това ще започна
да има голямо значение,

когато започнем да мислим
за триене и останалите неща.

Както ще видим в бъдещи видеа,
когато имаш нещо на наклон,

и да кажем,
че имам един куб на наклон.

Силата на реакция на опората от

този наклон върху куба

ще е перпендикулярна
на повърхността.

И ако помислиш
какво се случва тук –

това всъщност е
електромагнитна сила.

Понеже ако увеличиш
молекулите лед,

дори атомите лед...

и ако наистина увеличиш
атомите или молекулите лед тук горе,

това, което не позволява
на куба лед да падне надолу,

е, че за да падне надолу,

молекулите му ще трябва

да се притиснат срещу –
или да се доближат до –

водните молекули
или отделните атоми

в този лед тук.

И атомите – нека нарисувам това
на атомно ниво.

Нека нарисувам молекулите
на едно от тези.

Имаш кислород
с 2 водорода

и това оформя
голяма решеткова структура.

И можем да говорим повече за това
в плейлистата по химия.

Нека говорим за този лед
като една от тези молекули.

Може би изглежда
ето така.

И има 2 водорода.

Това, което не позволява
тези да бъдат притиснати,

не позволява на този куб лед
да слезе още по-надолу,

е отблъскването между
електроните в тази молекула

и електроните
в тази молекула.

На макро ниво гледаме на това
като на вид сила на контакт.

Но на микроскопско ниво,
на атомно ниво,

това просто е
електромагнитно отблъскване.