Vad är normal kraft?

Den normala kraften är ansvarig för att hålla två föremål fysiskt separerade i rymden.Utan det skulle fasta föremål smälta samman utan något motstånd.Det orsakas i grunden av de elektriska krafterna hos många atomer som avvisar varandra.Objekt föras vanligtvis i kontakt med antingen gravitationskraften eller genom kollision.Den normala kraften är ett viktigt begrepp i klassisk mekanik för att beräkna friktion mellan fasta föremål.

Det sägs ofta att det finns fyra grundläggande naturkrafter: gravitationella, elektromagnetiska, svaga kärnkrafts- och starka kärnkrafter.Den normala kraften är faktiskt en samling elektromagnetiska krafter.På atomnivå motstår två föremål som krossas tillsammans eftersom elektronerna i det ena objektet motstår de hos det andra.Elektroner har en negativ laddning, så två elektroner tenderar att avvisa varandra när de är nära.När många atomer uppför sig på detta sätt kollektivt är resultatet den normala kraften.

Denna kraft riktas alltid vinkelrätt mot ytan som orsakar den.När en bil är på platt mark är den normala kraften vertikal och kommer exakt att avbryta gravitationskraften.Det är därför en bil på jämn mark kommer att påskynda varken uppåt eller nedåt.Den normala kraften på en bil som går nerför en kulle bildar emellertid en rätt vinkel med vägen mdash; även om gravitationskraften fortfarande riktas vertikalt.Eftersom dessa krafter inte längre kommer att avbryta, kommer en bil att accelerera nedförsbacke även om ingen gas används.

En annan möjlig situation som involverar kraften är när två föremål kolliderar.När detta händer är det inte tyngdkraften, utan fart som ansvarar för den normala kraften.Newtons första lag säger att föremål i rörelse kommer att förbli i rörelse om de inte agerar av en extern kraft.Så att kollidera föremål måste utöva krafter på varandra för att de ska ändra hastigheter.I själva verket är det exakt vad de gör mdash; de normala krafterna de utövar på varandra räcker bara för att skicka dem att flytta med sina slutliga hastigheter.

I klassisk mekanik är den normala kraften viktig för att bestämma statisk och kinetisk friktion.Dessa hänvisar till friktionen mellan fasta föremål, till exempel en låda som glider över golvet.Denna typ av friktion är proportionell mot normala krafter och mdash; vilket innebär att fördubblingen av den normala kraften kommer att fördubbla friktionskraften.I vardagliga fall är vikten av ett objekt det som är ansvarigt för dess normala kraft.Det är därför det är svårare att trycka på en tung låda än en lättare.