A magnitude da força normal é calculada com base nos seguintes princípios:

1. Definição:
A força normal é uma força de contato que age perpendicular à superfície do contato entre dois objetos. É a força que impede que um objeto passasse por outro.

2. Equilíbrio:
Na maioria dos casos, a força normal é determinada pela condição de equilíbrio. Isso significa que a força líquida que atua em um objeto é zero.

3. Diagrama do corpo livre:
Para calcular a força normal, você precisa desenhar um diagrama de corpo livre do objeto. Este diagrama deve incluir todas as forças que atuam no objeto, incluindo gravidade, forças aplicadas e força normal.

4. Segunda Lei de Newton:
Aplique a segunda lei do movimento de Newton (f =ma) ao objeto na direção perpendicular à superfície do contato. A soma das forças nessa direção deve ser zero para que o objeto esteja em equilíbrio.

5. Cálculos:

Aqui estão alguns cenários comuns e como calcular a força normal:

* objeto em uma superfície horizontal:
* Força normal =Peso do objeto:
* N =mg
* Onde n é a força normal, M é a massa do objeto e G é a aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²).

* objeto em um plano inclinado:
* Força normal =peso do objeto * Cosseno do ângulo de inclinação:
* N =mg * cos (θ)
* onde θ é o ângulo entre o plano inclinado e a horizontal.

* objeto sendo empurrado ou puxado:
* Força normal =peso do objeto + (força aplicada * seno do ângulo entre a força aplicada e o normal):
* N =mg + f_applied * sin (θ)
* Isso considera o caso em que uma força aplicada tem um componente perpendicular à superfície.

Exemplo:

Digamos que você tenha uma caixa de 10 kg apoiada em uma tabela horizontal. A força normal que atua na caixa é:

* N =mg =(10 kg) (9,8 m/s²) =98 n

Pontos importantes:

* A força normal nem sempre é igual ao peso: Isso só é verdade quando a superfície é horizontal e não há outras forças agindo perpendiculares à superfície.
* A força normal é sempre perpendicular à superfície: Não tem um componente paralelo à superfície.
* A força normal pode ser zero: Se um objeto estiver em queda livre, não há força normal atuando nele.

Lembre -se: O cálculo da força normal pode ser mais complexo em situações envolvendo múltiplas forças e planos inclinados. Sempre desenhe um diagrama de corpo livre e aplique as leis de Newton para determinar as forças envolvidas.