正向力計算器

正向力是表面沿垂直於自身的方向施加的接觸力。桌面向上支撐靜止物體，斜坡沿垂直坡面的方向推物體，電梯地板的支撐力則會隨電梯加速度改變。英文normal在幾何學中表示垂直，而非普通。正向力的單位是牛頓，必須依垂直接觸面方向的受力關係求得。 在沒有其他鉛直力、也沒有鉛直加速度的水平面上，支撐力與重量平衡，等於質量乘以重力加速度。本計算器使用標準重力加速度9.80665公尺每二次方秒。雖然在這個特例中正向力等於重量，但兩者是不同的力：重力經由物體質心指向地球，正向力則作用於接觸介面。 在斜面上，只有垂直斜面的重力分量會將物體壓向表面。若傾角是從水平面量起，正向力等於質量乘以重力加速度，再乘以傾角的餘弦。斜坡越陡，正向力越小；斜面接近鉛直時，正向力趨近零。此結果假設其他力在垂直斜面方向沒有分量，且物體持續接觸表面。 水平面上的向下外部負載會增加接觸力。計算器將該負載加上物體重量。若施力方向為其他角度，應先分解出垂直分量；只有該分量會改變正向力。向上的拉力會減少接觸力；當所需支撐力變成負值時，接觸便會中斷。 在電梯內，視重量就是地板提供的正向力。以向上加速度為正，正向力等於質量乘以標準重力加速度與電梯加速度的和。向上加速會讓乘客感覺較重，向下加速則感覺較輕。等速度運動的加速度為零，所以視重量等於一般重量。理想自由落體時，向下加速度等於標準重力加速度，支撐力變成零。 正向力是摩擦力計算的關鍵，因為許多乾摩擦模型使用摩擦係數乘以正向力。它也與結構反力、車輛牽引力、傾斜彎道及接觸力學有關。應先畫自由體圖，選擇與表面對齊的座標軸，分解每個力，再套用牛頓第二運動定律。此處的簡單情境假設表面為剛體、物體可視為質點、重力為標準值且接觸持續；複雜系統可能還需考慮轉動平衡或多個反力。