Calculadora de força normal

A força normal é a força de contato que uma superfície exerce perpendicularmente a si mesma. Uma mesa sustenta um objeto em repouso para cima, uma rampa empurra perpendicularmente à sua inclinação e o piso de um elevador muda sua força de apoio conforme ele acelera. Em geometria, normal significa perpendicular, não comum. A força normal é medida em newtons e deve ser determinada pelo balanço de forças na direção perpendicular à superfície de contato. Em uma superfície horizontal sem outra força vertical nem aceleração vertical, o apoio equilibra o peso. O resultado é a massa multiplicada pela aceleração da gravidade. Esta calculadora usa a gravidade padrão, 9.80665 metros por segundo ao quadrado. Embora a normal iguale o peso nesse caso especial, são forças diferentes: a gravidade age em direção à Terra pelo centro de massa, enquanto a normal atua na interface de contato. Em um plano inclinado, apenas a componente do peso perpendicular ao plano pressiona o objeto contra a superfície. Para um ângulo medido a partir da horizontal, a normal é massa vezes gravidade vezes o cosseno do ângulo. Ela diminui quando a rampa fica mais íngreme e tende a zero quando o plano se torna vertical. Isso pressupõe que nenhuma outra força tenha componente perpendicular à rampa e que o objeto mantenha contato. Uma carga externa para baixo em uma superfície horizontal aumenta a força de contato. A calculadora soma essa carga ao peso. Se a força for aplicada em outro ângulo, decomponha-a primeiro em uma componente perpendicular; só ela altera a normal. Uma força puxando para cima reduz o contato, que termina caso o apoio necessário se torne negativo. Em um elevador, o peso aparente é a força normal do piso. Considerando positiva a aceleração para cima, a força é a massa multiplicada pela soma da gravidade padrão e da aceleração. Acelerar para cima faz o passageiro se sentir mais pesado; para baixo, mais leve. Velocidade constante significa aceleração zero e, portanto, peso habitual. Em queda livre ideal, a aceleração para baixo iguala a gravidade padrão e o apoio se torna zero. A normal é essencial nos cálculos de atrito, pois muitos modelos de atrito seco usam o coeficiente de atrito multiplicado pela normal. Ela também importa em reações estruturais, tração veicular, curvas inclinadas e mecânica do contato. Sempre desenhe um diagrama de corpo livre, escolha eixos alinhados à superfície, decomponha todas as forças e aplique a segunda lei de Newton. Os casos simples aqui supõem superfície rígida, objeto pontual, gravidade padrão e contato contínuo; sistemas complexos podem exigir equilíbrio rotacional ou várias forças de reação.