Ce este Forța Normală?

Forța normală este responsabilă pentru menținerea a două obiecte separate fizic în spațiu. Fără el, obiectele solide s-ar fuzione fără nicio rezistență. Este cauzată în principal de forțele electrice ale multor atomi care se resping reciproc. Obiectele sunt de obicei aduse în contact fie prin forța gravitațională, fie prin coliziune. Această forță este un concept important în mecanica clasică pentru calcularea frecării între obiectele solide.

Se spune în mod obișnuit că există patru forțe fundamentale ale naturii: forțele gravitaționale, electromagnetice, nucleare slabe și nucleare puternice. Forța normală este de fapt o colecție de forțe electromagnetice. La nivel atomic, două obiecte rezistă să fie zdrobite, deoarece electronii unui obiect rezistă celor ai celuilalt. Electronii au o sarcină negativă, așa că doi electroni vor tinde să se respingă unul pe celălalt atunci când sunt aproape. Când mulți atomi se comportă în acest fel colectiv, rezultatul este forța normală.

Această forță este întotdeauna îndreptată perpendicular pe suprafața care o provoacă. Când o mașină se află pe un teren plat, forța normală este verticală și va anula exact forța gravitațională. Acesta este motivul pentru care o mașină pe teren plan nu va accelera nici în sus, nici în jos. Cu toate acestea, forța asupra unei mașini care coboară un deal formează un unghi drept cu drumul – chiar dacă forța gravitațională este încă îndreptată vertical. Deoarece aceste forțe nu se vor mai anula exact, o mașină va accelera la vale chiar dacă nu este folosită benzină.

O altă situație posibilă care implică forța este atunci când două obiecte se ciocnesc. Când se întâmplă acest lucru, nu gravitația, ci impulsul este responsabil pentru forța normală. Prima lege a lui Newton spune că obiectele în mișcare vor rămâne în mișcare dacă nu sunt acționate de o forță externă. Așadar, obiectele care se ciocnesc trebuie să exercite forțe unele asupra altora pentru ca ele să își schimbe vitezele. De fapt, acest lucru este exact ceea ce fac ei – forțele pe care le exercită unul asupra celuilalt sunt doar suficiente pentru a le trimite în mișcare cu vitezele lor finale.

În mecanica clasică, forța normală este importantă pentru determinarea frecării statice și cinetice. Acestea se referă la frecarea dintre obiecte solide, cum ar fi o cutie care alunecă pe podea. Acest tip de frecare este proporțională cu forțele normale. În cazurile de zi cu zi, greutatea unui obiect este cea care este responsabilă pentru forța sa normală. Acesta este motivul pentru care este mai dificil să împingi o cutie grea decât una mai ușoară.