Вектор нормали
Вектор нормали — это вектор, перпендикулярный данной поверхности или плоскости. В механике его используют, чтобы выбрать направление «перпендикулярно поверхности» и разложить силу на нормальную и касательную составляющие.
Для плоской поверхности вектор нормали одинаков по направлению во всех её точках. У наклонной поверхности нормаль наклонена вместе с поверхностью. Поэтому при разложении силы одну из осей координат часто направляют вдоль нормали, а другую — вдоль поверхности.
Знак перпендикулярности означает, что угол между вектором нормали и поверхностью равен \(90^\circ\). Если тело лежит на опоре, направление нормали обычно выбирают от опоры к телу. В этом направлении действует сила реакции опоры.
Брусок находится на наклонной плоскости. Проводим через точку соприкосновения перпендикуляр к плоскости и направляем его от плоскости вверх. Это направление — нормаль. Силу тяжести можно разложить на составляющую вдоль нормали и составляющую вдоль плоскости.
Вектор нормали не обязан быть направлен вертикально вверх. Вертикальным он будет только для горизонтальной поверхности. На наклонной плоскости нормаль перпендикулярна именно плоскости, а не направлению горизонта.
Куда направлен вектор нормали к горизонтальному столу?
Главное
- Вектор нормали перпендикулярен поверхности в выбранной точке.
- Для наклонной плоскости нормаль наклонена вместе с плоскостью; она не обязана быть вертикальной.
- Нормальное направление используют при разложении сил и рассмотрении силы реакции опоры.