Co je normální síla?

Normální síla je zodpovědná za udržování dvou objektů fyzicky oddělených v prostoru. Bez něj by se pevné předměty spojily dohromady bez jakéhokoli odporu. Je to v podstatě způsobeno elektrickými silami mnoha atomů odpuzujících se navzájem. Objekty jsou obvykle uváděny do kontaktu gravitační silou nebo kolizí. Normální síla je v klasické mechanice důležitým konceptem pro výpočet tření mezi tělesy.

Obecně se říká, že existují čtyři základní přírodní síly: gravitační, elektromagnetické, slabé jaderné a silné jaderné síly. Normální síla je ve skutečnosti soubor elektromagnetických sil. Na atomové úrovni dva objekty odolávají vzájemnému rozbití, protože elektrony jednoho objektu odolávají elektronům druhého. Elektrony mají záporný náboj, takže dva elektrony budou mít tendenci se odrazit, když jsou blízko. Když se mnoho atomů chová takto společně, je výsledkem normální síla.

Tato síla je vždy směrována kolmo k povrchu, který ji způsobuje. Když je vozidlo na rovné zemi, je normální síla svislá a gravitační síla přesně zruší. To je důvod, proč auto na rovném terénu nezrychlí ani vzhůru, ani dolů. Normální síla na vozidle sestupujícím z kopce však vytváří s vozovkou pravý úhel - i když gravitační síla stále směřuje svisle. Protože tyto síly již nebudou přesně rušit, auto zrychlí z kopce, i když se nepoužije žádný plyn.

Další možná situace týkající se síly je, když se dva objekty srazí. Když k tomu dojde, není to normální gravitace, ale hybnost. Newtonův první zákon říká, že předměty v pohybu zůstanou v pohybu, pokud nebudou jednat vnější silou. Kolizní objekty tedy musí na sebe vyvíjet síly, aby mohly měnit rychlosti. Ve skutečnosti je to přesně to, co dělají - normální síly, které na sebe vyvíjejí, jsou dostačující k tomu, aby je poslaly pohybovat s jejich konečnou rychlostí.

V klasické mechanice je normální síla důležitá pro stanovení statického a kinetického tření. Tito se odkazují na tření mezi pevnými předměty, takový jako krabička klouzající přes podlahu. Tento druh tření je úměrný normálním silám - což znamená, že zdvojnásobení normální síly zdvojnásobí třecí sílu. V každodenních případech je váha předmětu odpovědná za jeho normální sílu. To je důvod, proč je těžší tlačit těžkou krabici než lehčí.