Forza normale (Fno), detta anche “forza di appoggio”, è un tipo di forza di contatto esercitata da un corpo su una superficie.
Ad esempio, possiamo pensare ad un blocco fermo su un tavolo, dove entrambi esercitano la forza normale l'uno sull'altro, perpendicolarmente alle superfici di contatto.
Nota che questa forza è importante in quanto impedisce agli oggetti solidi di essere attraversati da altri. Questo perché la forza di gravità funziona spingendo quell'oggetto verso il basso, mentre la forza normale gli si oppone.
Oltre alla forza normale, abbiamo il forza peso che agisce in direzione verticale sotto l'attrazione della gravitazione terrestre. In questo caso, la forza normale sarà della stessa intensità della forza peso, ma in direzione opposta.
Forza normale e forza peso che agiscono su un blocco
Leggi di più sull'argomento nell'articolo: Forza.
formule
Per calcolare la forza normale di un oggetto fermo in a superficie piana, si usa la seguente espressione:
N = m. g
Essere,
no: forza normale
m: massa dell'oggetto
g: gravità
Ricorda che la forza è un vettore indicato da una freccia sopra la lettera. Si noti che i vettori hanno modulo (forza della forza esercitata), direzione (la linea lungo la quale agisce) e direzione (il lato della linea su cui è stata esercitata la forza).
Hai una domanda sui vettori? Leggi l'articolo: Vettori: somma, sottrazione e scomposizione.
Attuazione della forza normale su un piano inclinato
Tuttavia, se quell'oggetto è in a piano inclinato, la formula è la seguente:
N = m. g. cos(x)
Essere,
no: forza normale
m: massa dell'oggetto
g: gravità
X: angolo di inclinazione dell'oggetto
Scopri di più su piano inclinato.
Esempi: come calcolare la forza normale?
1. Un oggetto con una massa di 10 kg è fermo su una superficie piana. Considera la gravità terrestre di 9,8 m/s2.
N = m. g
N = 10. 9,8
N = 98 N
2. Calcola la forza normale di un oggetto di 5 kg che si trova su un piano inclinato di 45°. Considera la gravità terrestre di 9,8 m/s2.
N = m. g. cos 45
N = 5. 9,8. 0,7
N = 34,3 N
Esercizi per l'esame di ammissione con feedback
1. (PUC-RS) Supponiamo di essere in un supermercato, in attesa di pesare una quantità di mele su una bilancia a molla la cui unità di misura è il chilogrammo-forza.
La lettura della scala corrisponde a:
a) il modulo della forza normale, in quanto questa è la forza di interazione tra le mele e la bilancia, il cui valore è presumibilmente uguale al modulo del peso delle mele.
b) sia il valore del modulo della forza peso che il modulo della forza normale, poiché entrambi costituiscono una coppia azione-reazione, secondo la terza legge di Newton.
c) il modulo di peso della mela, in quanto questa è la forza di interazione tra le mele e la bilancia.
d) il modulo della forza risultante sulle mele.
e) la quantità di materia mela.
In alternativa a
2. (FUVEST-SP) Un uomo cerca di sollevare una scatola di 5 kg, che si trova su un tavolo, applicando una forza verticale di 10 N. In questa situazione il valore della forza che la tabella applica alla scatola è: (g=10m/s2).
a) 0 N
b) 5 N
c) 10 N
d) 40 N
e) 50 N
Alternativa
3. (UFOP-MG) Quale coppia di forze sotto rappresenta una coppia di azione e reazione?
a) Il peso del blocco e la normale reazione della tavola sul blocco.
b) La forza di attrazione che la Terra esercita su un blocco e la forza di attrazione che il blocco esercita sulla Terra.
c) Il peso di una nave e la spinta che l'acqua fa sulla nave.
d) Una forza orizzontale che tira un blocco su un tavolo e la forza di attrito del tavolo sul blocco.
Alternativa b
4. (UNCISAL-AL) Un bicchiere è fermo su un tavolo orizzontale, in un luogo dove l'accelerazione di gravità è costante. È corretto dire che
a) la forza peso della tazza è la reazione alla forza che il tavolo esercita su di essa.
b) la forza peso della tazza e la normale reazione della tavola sulla tazza si annullano a vicenda.
c) se il bicchiere viene trascinato sul tavolo, la normale reazione del tavolo sul bicchiere cambierà nei suoi confronti.
d) se il bicchiere viene trascinato sul tavolo, la normale reazione del tavolo sul bicchiere cambierà di intensità.
e) se una persona appoggia la mano sul bicchiere, la normale reazione del tavolo su di esso diminuirà di intensità.
Alternativa b
Per saperne di più leggi anche:
- Le leggi di Newton
- Leggi di Newton - Esercizi
- Quantità vettoriali
- Pulegge
- Formule di fisica
