1. Définition:
La force normale est une force de contact qui agit perpendiculaire à la surface de contact entre deux objets. C'est la force qui empêche un objet de passer par un autre.
2. Équilibre:
Dans la plupart des cas, la force normale est déterminée par l'état d'équilibre. Cela signifie que la force nette agissant sur un objet est nulle.
3. Diagramme du corps libre:
Pour calculer la force normale, vous devez dessiner un diagramme corporel libre de l'objet. Ce diagramme doit inclure toutes les forces agissant sur l'objet, y compris la gravité, les forces appliquées et la force normale.
4. La deuxième loi de Newton:
Appliquez la deuxième loi du mouvement de Newton (F =MA) à l'objet dans la direction perpendiculaire à la surface du contact. La somme des forces dans ce sens doit être nulle pour que l'objet soit en équilibre.
5. Calculs:
Voici quelques scénarios communs et comment calculer la force normale:
* Objet sur une surface horizontale:
* Force normale =poids de l'objet:
* N =mg
* Lorsque n est la force normale, m est la masse de l'objet, et g est l'accélération due à la gravité (9,8 m / s²).
* Objet sur un plan incliné:
* Force normale =poids de l'objet * cosinus de l'angle d'inclinaison:
* N =mg * cos (θ)
* où θ est l'angle entre le plan incliné et l'horizontal.
* objet étant poussé ou tiré:
* force normale =poids de l'objet + (force appliquée * sinus de l'angle entre la force appliquée et la normale):
* N =mg + f_applied * sin (θ)
* Cela considère le cas où une force appliquée a un composant perpendiculaire à la surface.
Exemple:
Disons que vous avez une boîte de 10 kg reposant sur une table horizontale. La force normale agissant sur la boîte est:
* N =mg =(10 kg) (9,8 m / s²) =98 n
Points importants:
* La force normale n'est pas toujours égale au poids: Cela n'est vrai que lorsque la surface est horizontale et qu'il n'y a pas d'autres forces agissant perpendiculairement à la surface.
* La force normale est toujours perpendiculaire à la surface: Il n'a pas de composant parallèle à la surface.
* La force normale peut être nulle: Si un objet est en chute libre, il n'y a pas de force normale agissant dessus.
Rappelez-vous: Le calcul de la force normale peut être plus complexe dans des situations impliquant de multiples forces et des plans inclinés. Dessinez toujours un schéma corporel libre et appliquez les lois de Newton pour déterminer les forces impliquées.
