Što je normalna sila?

Normalna sila je odgovorna za održavanje dva objekta fizički odvojena u prostoru. Bez toga bi se čvrsti objekti spojili bez ikakvog otpora. U osnovi je uzrokovana električnim silama mnogih atoma koji se međusobno odbijaju. Objekti se obično dovode u kontakt bilo gravitacijskom silom ili sudarom. Ova sila je važan koncept u klasičnoj mehanici za izračunavanje trenja između čvrstih predmeta.

Obično se kaže da postoje četiri temeljne sile prirode: gravitacijska, elektromagnetska, slaba nuklearna i jaka nuklearna sila. Normalna sila je zapravo skup elektromagnetskih sila. Na atomskoj razini, dva objekta odolijevaju razbijanju jer se elektroni jednog objekta opiru elektronima drugog. Elektroni imaju negativan naboj, tako da će se dva elektrona međusobno odbijati kada su blizu. Kada se mnogi atomi ponašaju na ovaj način kolektivno, rezultat je normalna sila.

Ta je sila uvijek usmjerena okomito na površinu koja je uzrokuje. Kada je automobil na ravnom tlu, normalna sila je okomita i točno će poništiti gravitacijsku silu. Zbog toga automobil na ravnom terenu neće ubrzavati ni prema gore ni prema dolje. Sila na automobil koji se spušta niz brdo, međutim, tvori pravi kut s cestom – iako je gravitacijska sila još uvijek usmjerena okomito. Budući da se te sile više neće točno poništiti, automobil će ubrzati nizbrdo čak i ako se ne koristi plin.

Druga moguća situacija koja uključuje silu je kada se dva objekta sudaraju. Kada se to dogodi, za normalnu silu nije odgovorna gravitacija, već zamah. Prvi Newtonov zakon kaže da će objekti u pokretu ostati u pokretu osim ako na njih djeluje vanjska sila. Dakle, objekti u sudaru moraju međusobno djelovati silama kako bi promijenili brzine. Zapravo, to je upravo ono što oni rade – sile koje djeluju jedna na drugu dovoljne su da se pokreću svojim konačnim brzinama.

U klasičnoj mehanici normalna sila je važna za određivanje statičkog i kinetičkog trenja. Oni se odnose na trenje između čvrstih predmeta, kao što je kutija koja klizi po podu. Ova vrsta trenja je proporcionalna normalnim silama. U svakodnevnim slučajevima, težina predmeta je ono što je odgovorno za njegovu normalnu silu. Zbog toga je teže gurati tešku kutiju nego lakšu.