Força normal: diferenças entre revisões

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[[FicheiroImagem:Incline.svg|direita|thumb|''F<sub>n</sub>'' representa a '''força normal'''.]]
Em [[física]], '''força normal''' é uma força de reação que a superfície faz em um corpo que esteja em contato com esta. Essa força é normal à superfície. Um corpo qualquer ao entrar em contato com a superfície de outro e a comprimir aplicará uma força nessa superfície e de acordo com a [[Leis de Newton|3ª Lei de Newton]] haverá uma reação que é exatamente a '''força normal'''.<ref name="mundo educaçãolang">{{citar web|url=http://www.if.ufrgs.br/cref/?area=questions&id=733|titulo=Distribuição da força normal na região de contato|data=|acessodata=12 de setembro de 2016|obra=|publicado=|ultimo=Silveira|primeiro=|título=|autor=Prof. Fernando Lang da Silveira}}</ref>
 
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.<ref>{{Citar web|url=http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/fp.php|titulo=.:: Só Física - Força Peso:..|acessodata=2016-09-13|obra=www.sofisica.com.br}}</ref>:
 
É utilizada para calcular a força de [[atrito]].
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== Equações ==
[[File:Força relativa para forca normal (diagrama).png|ligação=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:For%C3%A7a_relativa_para_forca_normal_(diagrama).png|miniaturadaimagem||thumb|Forças num plano inclinado, Peso (P), a força de atrito (''F<sub>at</sub>''), e a força normal(''F''<sub>''n''</sub>) impactando um cubo. Peso é massa (''m'') multiplicado pela gravidade (''g) (''<math>P=m.g</math>) ]]
Em um caso simples em que um objeto está em repouso em cima de uma mesa, a força normal no objeto é igual porém em direção oposta à força gravitacional (ou ao [[peso]] do objeto) que é, <math>N = P = mg</math>, onde ''m'' é a massa do objeto e ''g'' é a [[aceleração gravitacional]] (cerca de 9,81 m/s² na Terra). A força normal aqui representa a força aplicada pela mesa no objeto (essa força é a que impede o objeto afundar na mesa), e requer que a mesa seja robusta o suficiente para aplicar a força normal sem quebrar.''
 
Quando um objeto está em repouso em [[plano inclinado]], a força normal é perpendicular ao plano que o objeto está apoiado. Ainda assim, a força normal será necessária para prevenir que o objeto afunde através da superfície, presumindo que a superfície seja robusta o suficiente. A intensidade da força normal pode ser calculada como:
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A força normal é uma da várias forças que agem no objeto. Em situações simples, até aqui consideradas, as mais outras importantes forças agindo são a de atrito e a força da gravidade.
 
=== '''Usando vetores''' ===
No geral, a magnitude da força normal, '''''N''''', é a projeção da força de interação da rede da superfície, '''''T''''', na direção normal, '''n''', então o vetor força normal pode ser achado através produto escalar da direção normal pela força de interação da rede da superfície. A força de interação da rede da superfície, por sua vez, é igual ao produto escalar da unidade normal com o [[Tensor tensão de Cauchy|Tensor Tensão de Cauchy]] descrevendo o estado de Tensãotensão da superfície. Que é,
: '''<math>\mathbf{N}=\mathbf{n}\, N = \mathbf{n}\, (\mathbf{T}\cdot \mathbf{n}) = \mathbf{n}\, (\mathbf{n}\cdot \mathbf{\tau} \cdot \mathbf{n}).</math>'''
Ou na notação indicial,
: <math>\ N_i = n_i N = n_i T_j n_j = n_i n_k \tau_{jk} n_j.</math>
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para um objeto no ponto de deslizar, onde ''θ é o ângulo entre o declive e a horizontal.''
 
== Exemplos práticos de força normal==
Exemplo de força normal poderá ser visto em um objeto sobre uma mesa. A [[Peso|força peso]], que é uma [[Vetor (matemática)|grandeza vetorial]], forçará o objeto para baixo devido à [[Gravidade]], mas como há um contato entre o objeto e a mesa, o objeto não cairá, mas comprimirá a superfície. Todavia, há de salientar que não é a força peso que é responsável pela força normal<ref name="mundo educação" />. A força peso é uma [[força de campo]], enquanto a força normal é uma [[força de contato]]. Obviamente são forças de tipo diferente.
 
Exemplo de força normal poderá ser visto em um objeto sobre uma mesa. A [[Peso|força peso]], que é uma [[Vetor (matemática)|grandeza vetorial]], forçará o objeto para baixo devido à [[Gravidade]], mas como há um contato entre o objeto e a mesa, o objeto não cairá, mas comprimirá a superfície. Todavia, há de salientar que não é a força peso que é responsável pela força normal<ref name="mundo educação" />. A força peso é uma [[força de campo]], enquanto a força normal é uma [[força de contato]]. Obviamente são forças de tipo diferente. <blockquote>''"É importante destacar que as forças normais são exercidas NECESSARIAMENTEnecessariamente na região de contato dos corpos com a superfície de apoio. Obviamente aA força peso e a força normal NÃOnão sãoconstituem forçasum par de ação e reação'' [entre si]'', a começar por terem naturezas (gravitacional e eletromagnética) e agentes diferentes (a Terra e a superfície de apoio)." <ref name="mundo educação">{{citar web|url=http:/>''</blockquote>Em outras palavras, a força www.mundoeducacao.com.br/fisica/forca-normal é a reação da compressão que é exercida sobre a superfície.<refhtm name|título="mundoForça educação"Normal />A|autor=Domiciano mesmaCorrea força exercida pelo peso do objeto poderia, por exemplo, ser exercida por um ser humano empurrando a superfícieMarques da mesa, tendo a força normal sentido cima para baixo; ou ainda empurrando uma porta, tendo a força normal sentido esquerda para direita ([[Teoria daSilva relatividade|relativamente]]data=|publicado=|acessodata=23 parade umdezembro observadorde localizado à direita do agente e com visão perpendicular à força).2012}}</ref>
 
Em outras palavras, a força normal é a reação da compressão que é exercida sobre a superfície.<ref name="mundo educação" />A mesma força exercida pelo peso do objeto poderia, por exemplo, ser exercida por um ser humano empurrando a superfície da mesa, tendo a força normal sentido cima para baixo; ou ainda empurrando uma porta, tendo a força normal sentido esquerda para direita ([[Teoria da relatividade|relativamente]] para um observador localizado à direita do agente e com visão perpendicular à força).
 
Quando se pressiona uma campainha há força normal: o seu dedo (corpo A) contra a campainha (corpo B ou apoio) exerce uma força, ao mesmo tempo que existe a reação (Terceira lei de Newton): a campainha exerce força contra o seu dedo. Ambas as forças possuirão mesma direção (horizontal) mas sentidos contrários: a força normal que é gerada na campainha tem sentido da campainha para o dedo (do apoio para o corpo).
 
== {{Referências ==}}
 
<references />
{{esboço-física}}
{{DEFAULTSORT:Forca Normal}}