Três livros idênticos, de massa 1 Kg cada, encontram-se em repouso sobre uma superfície horizontal (ver figura). Qual é o módulo da força que o livro 2 exerce no livro 1?Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2
Soluções para a tarefa
FORÇA NORMAL
FÍSICA
Força normal (ou simplesmente normal) é a força que uma superfície exerce sobre um objeto. Quando aplicamos uma força a uma superfície, esta exercerá sobre nós uma força de reação, na mesma direção, no entanto com sentido oposto. De acordo com a terceira lei de Newton, a força normal deve apresentar a mesma intensidade da que é aplicada na superfície, além disso, é sempre perpendicular (faz ângulo de 90º) com o plano dessa superfície.
Quando algum objeto é colocado sobre uma superfície plana, a força normal atuará na mesma direção de seu peso, porém com sentido oposto. Desse modo, a força normal pode cancelar-se com a força peso, fazendo com que o corpo permaneça em equilíbrio.
Uma vez que a força normal e a força peso atuam sobre o mesmo corpo, elas não podem ser consideradas como um par de ação e reação, uma vez que, como estabelece a terceira lei de Newton, esses pares de forças só podem existir em corpos diferentes. A seguir, vamos entender qual é a relação entre normal e peso, no entanto, para que você possa compreender o conteúdo desse texto com maior clareza, sugerimos que você faça a leitura sobre o nosso artigo: Leis de Newton.
Os livros sobre a mesa comprimem-na com seu peso, e mesa reage aplicando-lhes uma força normal.
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Força normal e força peso
Como dito, força peso e força normal não são ação e reação. Ainda que essas forças pareçam estar sempre relacionadas, qualquer compressão pode produzir uma força normal: quando empurramos uma parede, por exemplo, ela exercerá sobre nós uma força normal que é perpendicular à sua superfície.
É comum escutarmos que normal e peso são iguais e, por isso, cancelam-se. No entanto, essa afirmação nem sempre é verdadeira. De fato, isso só é verdade para um caso bastante específico: quando algum objeto encontra-se em equilíbrio e apoiado em uma superfície perfeitamente plana, sobre a ação exclusiva da força peso. Vamos conferir alguns casos em que a força normal não é igual à força peso:
Quando algum corpo encontra-se apoiado sobre uma mesa inclinada, a força normal não corresponde à força peso, mas somente à sua componente vertical;
Quando nos encontramos no interior de um elevador que realiza um movimento de subida acelerado, a força normal exercida pelo piso do elevador será de maior magnitude que o nosso peso;
Quando estamos em um elevador que desce acelerado, a força normal terá magnitude menor que o nosso peso, de modo similar àquele quando sentimos um frio na barriga ao entramos em uma descida ingrime;
A força normal será menor que a força peso caso alguma dessas esteja puxando um objeto para cima. Mesmo que esse objeto continue parado, a compressão que ele faz sobre o solo é menor.
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Fórmula da força normal
Não existe uma fórmula específica para determinar a intensidade da força normal que atua sobre um corpo. No entanto, sabemos que ela existirá sempre que um corpo, sob a ação da gravidade, for apoiado em alguma superfície. Para encontrarmos o módulo da força normal, é necessário que se monte um diagrama do corpo livre, isto é, representar as forças que atuam sobre o corpo e representar corretamente a força normal como uma força que forma um ângulo de 90º com a superfície.
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Força normal no plano
O caso em que um objeto encontra-se sobre o plano e sob a ação exclusiva da força peso mais simples é o mais comum para estudarmos a força normal, conforme a figura a seguir: