Hvad er normal kraft?

Den normale kraft er ansvarlig for at holde to objekter fysisk adskilt i rummet.Uden det ville faste genstande smelte sammen uden nogen modstand.Det er grundlæggende forårsaget af de elektriske kræfter hos mange atomer, der afviser hinanden.Objekter bringes typisk i kontakt med enten tyngdekraften eller ved kollision.Den normale kraft er et vigtigt koncept i klassisk mekanik til beregning af friktion mellem faste genstande.

Det siges ofte, at der er fire grundlæggende kræfter af naturen: den gravitation, elektromagnetiske, svage nukleare og stærke nukleare kræfter.Den normale kraft er faktisk en samling af elektromagnetiske kræfter.På atomniveau modstår to objekter at blive smadret sammen, fordi elektronerne fra det ene objekt modstår de andre.Elektroner har en negativ ladning, så to elektroner har en tendens til at afvise hinanden, når de er i nærheden.Når mange atomer opfører sig på denne måde kollektivt, er resultatet den normale kraft.

Denne kraft er altid rettet vinkelret på overfladen, der forårsager den.Når en bil er på flad jord, er den normale kraft lodret og annullerer nøjagtigt gravitationskraft.Dette er grunden til, at en bil på niveau med jorden hverken vil accelerere opad eller nedad.Den normale kraft på en bil, der går ned ad en bakke, danner imidlertid en rigtig vinkel med vejen mdash; selvom gravitationskraften stadig er rettet lodret.Da disse kræfter ikke længere nøjagtigt vil annullere, vil en bil accelerere ned ad bakke, selvom der ikke bruges nogen gas.

En anden mulig situation, der involverer styrken, er, når to objekter kolliderer.Når dette sker, er det ikke tyngdekraft, men momentum, der er ansvarlig for den normale kraft.Newtons første lov siger, at genstande i bevægelse vil forblive i bevægelse, medmindre de handles af en ekstern styrke.Så kolliderende genstande skal udøve kræfter på hinanden for at de kan ændre hastigheder.Faktisk er det nøjagtigt, hvad de gør mdash; de normale kræfter, de udøver på hinanden, er lige nok til at sende dem i bevægelse med deres endelige hastigheder.

I klassisk mekanik er den normale kraft vigtig til bestemmelse af statisk og kinetisk friktion.Disse henviser til friktionen mellem faste genstande, såsom en kasse, der glider over gulvet.Denne form for friktion er proportional med normale kræfter og mdash; hvilket betyder, at fordobling af den normale kraft vil fordoble friktionskraften.I hverdagssager er vægten af et objekt, der er ansvarlig for dets normale kraft.Derfor er det vanskeligere at skubbe en tung kasse end en lettere.