Força normal
Força perpendicular à superfície / De Wikipedia, a enciclopédia encyclopedia
Em física, força normal (Fn) é a força entre duas superfícies em contato. Essa força é perpendicular à superfície, e por isso o nome "Força normal". Erroneamente, pensa-se que a força normal é uma força de reação à força peso () devido a 3° Lei de Newton. Forças apenas constituem um par ação e reação se são aplicadas em corpos distintos. Para um corpo sobre uma superfície plana e horizontal a força Peso é aplicada sobre o corpo pelo campo gravitacional do planeta Terra, e a força normal também é aplicada sobre o mesmo corpo, mas pela superfície de contato. Nos casos em que há condição de equilíbrio, a força normal e gravitacional têm mesma intensidade. Além de aplicarem-se no mesmo corpo, Peso e força normal têm origens diferentes (força peso tem origem no campo gravitacional, e força normal tem origem eletromagnética) e portanto não pode ser caracterizada como um par ação-reação.[1]
A força é chamada de normal porque é termo utilizado em Física quando há formação de um ângulo de 90° entre duas direções, no caso a direção da superfície e a direção da força, ou seja, a reação é perpendicular à superfície de apoio.[2]
A força normal tem origem eletromagnética e microscópica. Sabendo-se que corpos são formados por átomos e que átomos possuem uma região negativa chamada de eletrosfera, quando a eletrosfera dos átomos de uma superfície é aproximada da eletrosfera dos átomos da outra superfície, surge a interação entre os campos elétricos de ambos, gerando então uma força de repulsão. Esta força de repulsão é o que afasta os corpos uns dos outros, gerando uma força que seja normal às superfícies e que tenha uma intensidade que cresça quanto mais se tenta aproximar as duas superfícies de contato. Com mesma origem da força de atrito, a força normal é utilizada para calcular a força de atrito estático ou dinâmico entre duas superfícies segundo a equação: , sendo μ o coeficiente de atrito entre as superfícies.
É utilizada para calcular a força de atrito, pois
A força normal, sendo uma força, é uma grandeza vetorial com módulo, direção e sentido. Assim, num corpo qualquer, os vetores da força normal terão os seguintes valores:
- Módulo ou intensidade: igual ao da compressão que a superfície recebe;
- Direção: perpendicular à superfície de apoio;
- Sentido: do apoio para o corpo.
Em outras palavras, a força normal é força de superfície contra superfície.
A força normal existe sempre que há contato entre o corpo e a superfície de apoio, independentemente de essa superfície ser ou não horizontal. A direção da força é sempre perpendicular à superfície de apoio.