¿Qué es la fuerza normal?
La fuerza normal es la fuerza perpendicular que la superficie ejerce sobre un objeto. Por ejemplo, si coloca un libro sobre una mesa, hay una fuerza gravitacional que lo empuja hacia el suelo. Para contrarrestar esta fuerza, la mesa ejerce una fuerza sobre el libro, evitando que se caiga. Esta fuerza contraria se llama fuerza normal y está representada por FN
o N
. La unidad de la fuerza normal es «N» (Newton).
La fuerza normal es un ejemplo típico de la tercera ley del movimiento de Newton.
Si un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primer objeto (acción es igual a reacción).
Entonces, una fuerza normal es igual a la fuerza ejercida por el objeto sobre la superficie. Sus fórmulas varían con la pendiente de la superficie.
- Para un objeto sobre una superficie plana, la fórmula es:
FN = m * g
donde
-
m
es la masa de un objeto. -
g
es la aceleración gravitacional.
De acuerdo con la tercera ley de Newton, la fuerza normal (FN
) para un objeto en una superficie plana es igual a su fuerza gravitacional (W
).
- Para un ob Un objeto colocado sobre una superficie inclinada, la ecuación de fuerza normal es:
FN = m * g * cos(α)
donde
-
α
es el ángulo de inclinación de la superficie.
En una superficie inclinada (asumiendo que el objeto no se desliza hacia abajo), el peso del objeto es soportado por ambos fuerza y fricción. La fuerza gravitacional del objeto no es opuesta e igual a la fuerza normal, pero una de las componentes del vector de la fuerza de gravedad sí lo es.
Para saber cómo calcular la fuerza normal con fricción, use la calculadora de fricción.
Para objetos sobre una superficie plana, la fuerza normal es contraria al peso del objeto. (¡No lo confunda con masa! El peso es lo mismo que la fuerza gravitacional). Ese es solo el caso cuando no hay una fuerza externa actuando sobre el objeto o, si la hay, la fuerza externa es paralela a la superficie. ¡Veamos qué sucede si hay una fuerza externa que no es concurrente a la superficie!