Força normal (N)
Um monitor de
computador está
apoiado sobre a
superfície plana e
horizontal de uma
mesa de escritório.
Força normal (N)
Devido à atração gravitacional,
a Terra exerce nesse objeto
uma força peso (P), vertical
para baixo.
O monitor permanece em
repouso.
De acordo com a 1ª Lei de
Newton, somente se a
resultante das forças aplicadas
nesse corpo tiver módulo igual
a zero, ele tenderá a
permanecer em repouso.
Isso nos leva a concluir que,
além do peso do monitor, outra
força deve estar sendo
aplicada sobre ele, de forma a
anular a resultante das forças
que agem sobre ele.
Força normal (N)
Ocorre que a mesa exerce
no objeto apoiado sobre ela
uma força, graças à
compressão entre as
superfícies em contato.
Para que ocorra o estado
de repouso, essa força
possui direção vertical e
para cima.
Como o plano da mesa é
horizontal, a força que ela
aplica no objeto localizado
sobre ela é perpendicular à
sua superfície e, por isso,
costumamos chamá-la de
força normal.
Força normal (N)
Sob os aspectos a 3º lei de
Newton:
Para toda ação existe uma
reação de mesmo módulo,
mesma direção e de
sentidos opostos.
Assim, se a mesma
empurra o monitor para
cima o monitor reage e
empurra o mesa para baixo.
N → força da ação da mesa
sobre o monitor.
-N → força de reação do
monitor sobre a mesa.
Força normal (N)
Essas características do
peso e da normal fazem
com que, nesse caso,
muitas pessoas acreditem
que essas forças
constituem um par “ação e
reação”.
Essa definição é
equivocada: por dois
motivos:
1ª - a reação do peso de um
corpo atua sempre na
Terra;
2ª - ação e reação jamais
atuam no mesmo corpo.
Força normal (N) - (CONCLUSÃO)
A força existe sempre que houver
compressão entre um corpo e uma superfície
qualquer, independentemente de ela ser
horizontal ou não.
A direção da força normal é sempre
perpendicular à superfície de apoio.
Força normal (N) - Exemplos
Uma pessoa encosta as mãos
em uma parede como se
estivesse tentando empurrá-la.
Nesse caso, a pessoa empurra
a parede e a parede reage,
empurrando a pessoa.
Como parede constitui um
plano vertical, a força normal
que age nessa pessoa possui
direção horizontal e, quanto ao
seu módulo, não tem qualquer
relação com o peso dessa
pessoa.
O que comprava, mais uma
vez que a normal e peso
jamais constituem um par de
ação e reação.
Força normal (N) - Exemplos
Numa superfície
inclinada em relação à
horizontal, se
apoiarmos um corpo, a
força normal que age
sobre ele também fica
inclinada, visto que
necessita ser
perpendicular à
superfície de apoio.
Força normal (N) - Exemplos
Para facilitar o estudo
matemático de corpos
apoiado sobre planos
inclinados, podemos
usar o artifício de
decompor a força peso.
Uma de suas
componentes ficaria
paralela e a outra
perpendicular ao plano.
Força normal (N) - Exemplos
Apesar de existirem outras
denominações,
costumamos nomear essa
componentes da seguinte
maneira:
a) Peso tangencial (Pt) →
componente da força peso
paralela à superfície do
plano inclinado.
b) Peso norma (Pn) →
componente da força peso
perpendicular à superfície
do plano inclinado.
Força normal (N) - Exemplos
Aplicando as relações
trigonométricas no
triângulo retângulo,
temos:
Pt
senα = → Pt = P.senα
P
Pn
cos α =
→ Pn = P. cos α
P
Força normal (N) - Exemplos
Se atuarem sobre o corpo
apenas seu próprio peso e
a força normal (devido ao
contato com o plano
inclinado) podemos afirmar
que:
O Pn se equilibra com a
normal (evitando
movimento para cima ou
para baixo na direção
dessas forças);
O Pt passa a ser (visto ser a
única força ou componente
restante) a resultante das
forças que agem sobre o
corpo.