A força, como um conceito de física, é descrita pela segunda lei de Newton, que afirma que a aceleração ocorre quando uma força age em uma massa. Matematicamente, isso significa F \u003d ma, embora seja importante notar que a aceleração e a força são quantidades vetoriais (ou seja, têm magnitude e direção no espaço tridimensional), enquanto a massa é uma quantidade escalar (ou seja, possui uma somente magnitude). Em unidades padrão, a força possui unidades de Newton (N), massa medida em quilogramas (kg), e a aceleração é medida em metros por segundo ao quadrado (m /s 2).

Algumas forças são forças sem contato, o que significa que agem sem que os objetos os experimentem estejam em contato direto um com o outro. Essas forças incluem a gravidade, a força eletromagnética e as forças internucleares. As forças de contato, por outro lado, exigem que os objetos se toquem, seja por um mero instante (como uma bola batendo e quicando em uma parede) ou por um longo período (como uma pessoa rolando um pneu por uma colina) .

Na maioria dos contextos, a força de contato exercida sobre um objeto em movimento é a soma vetorial das forças normais e de atrito. A força de atrito age exatamente oposta às direções do movimento, enquanto a força normal atua perpendicular a essa direção se o objeto estiver se movendo horizontalmente em relação à gravidade.
Etapa 1: Determinar a força de atrito

Essa força é igual ao coeficiente de atrito μ entre o objeto e a superfície multiplicado pelo peso do objeto, que é a sua massa multiplicada pela gravidade. Assim, F _{f \u003d μmg. Encontre o valor de μ pesquisando-o em um gráfico on-line, como o do Engineer's Edge. Nota: Às vezes, você precisará usar o coeficiente de atrito cinético e, outras vezes, precisará conhecer o coeficiente de atrito estático.}

Suponha que esse problema seja F _{f \u003d 5 Newtons.
Etapa 2: Determinar a força normal}

Essa força, F _{N, é simplesmente a massa do objeto vezes a aceleração devido à gravidade vezes o seno do ângulo entre a direção do movimento e o vetor de gravidade vertical g, que tem um valor de 9,8 m /s ^{2. Para esse problema, suponha que o objeto esteja se movendo horizontalmente; portanto, o ângulo entre a direção do movimento e a gravidade é de 90 graus, que possui um seno de 1. Assim, F N \u003d mg para os propósitos atuais. (Se o objeto estivesse deslizando por uma rampa orientada a 30 graus em relação à horizontal, a força normal seria mg × sin (90 - 30) \u003d mg × sin 60 \u003d mg × 0,866.)}}

Para este problema , assuma uma massa de 10 kg. F _{N é, portanto, 10 kg × 9,8 m /s 2 \u003d 98 Newtons.
Etapa 3: Aplique o teorema de Pitágoras para determinar a magnitude da força geral de contato}

Se você imaginar a força normal F _{N agindo para baixo e a força de atrito F f agindo horizontalmente, a soma do vetor é a hipotenusa que completa um triângulo retângulo que une esses vetores de força. Sua magnitude é assim:}

(F _{N ^{2 + F f 2) (1/2),}}

que para isso o problema é

(15 ^{2 + 98 2) (1/2)}

\u003d (225 + 9.604) ^(1/2)

\u003d 99,14 N.