Normal Kuvvet Nedir?

Normal kuvvet, iki nesneyi uzayda fiziksel olarak ayrı tutmaktan sorumludur. Onsuz, katı cisimler hiçbir direnç olmadan bir araya gelirler. Temelde birbirlerini iten birçok atomun elektriksel kuvvetlerinden kaynaklanır. Nesneler tipik olarak yerçekimi kuvveti veya çarpışma ile temas ettirilir. Normal kuvvet, klasik mekanikte katı cisimler arasındaki sürtünmeyi hesaplamak için önemli bir kavramdır.

Genel olarak doğanın dört temel kuvvetinin olduğu söylenir: yerçekimi, elektromanyetik, zayıf nükleer ve güçlü nükleer kuvvetler. Normal kuvvet aslında bir elektromanyetik kuvvetler topluluğudur. Atom seviyesinde, bir nesnenin elektronları diğerininkine direnç gösterdiğinden, iki nesnenin birlikte parçalanmasına direnç vardır. Elektronlar negatif yüke sahiptir, bu nedenle iki elektron yakın olduklarında birbirlerini itme eğiliminde olacaktır. Birçok atom bu şekilde kollektif davrandığında, sonuç normal kuvvettir.

Bu kuvvet daima kendisine neden olan yüzeye dik olarak yönlendirilir. Bir araba düz zeminde olduğunda normal kuvvet dikeydir ve yerçekimi kuvvetini tamamen iptal edecektir. Bu nedenle düz zeminde bir arabanın yukarı ya da aşağı doğru hızlanmaması. Bununla birlikte, bir arabadaki tepeden aşağıya inen normal kuvvet, yerçekimi kuvveti hala dikey olarak yönlendirilmiş olsa bile, yol ile dik bir açı oluşturur. Bu güçler artık tamamen iptal edilmeyeceğinden, gaz kullanılmasa bile araba yokuş aşağı hızlanır.

Gücü içeren başka bir olası durum, iki nesnenin çarpışmasıdır. Bu olduğunda, yer çekimi değil, normal kuvvetten sorumlu momentumdur. Newton'un ilk yasası, hareket halindeki nesnelerin harici bir kuvvet tarafından harekete geçirilmedikçe hareket halinde kalacağını belirtir. Bu yüzden çarpışan nesnelerin hızlarını değiştirebilmeleri için birbirlerine kuvvet uygulamaları gerekir. Aslında, tam olarak yaptıkları şey bu; birbirlerine uyguladıkları normal kuvvetler, son hızlarıyla hareket etmeye göndermek için yeterli.

Klasik mekanikte, statik ve kinetik sürtünmeyi belirlemek için normal kuvvet önemlidir. Bunlar, zeminde kayan bir kutu gibi katı nesneler arasındaki sürtünmedir. Bu tür sürtünme normal kuvvetlerle orantılıdır; yani normal kuvvetin iki katına çıkması sürtünme kuvvetini ikiye katlar. Günlük durumlarda, bir nesnenin ağırlığı normal kuvvetinden sorumlu olandır. Bu yüzden ağır bir kutuyu hafif bir kutudan itmek daha zordur.