法線力とは

垂直力は、2つのオブジェクトを空間的に物理的に分離したままにする役割を果たします。 それなしでは、固体オブジェクトは抵抗なしで一緒にマージされます。 それは基本的に、互いに反発する多くの原子の電気力によって引き起こされます。 通常、オブジェクトは、重力または衝突によって接触します。 法線力は、固体オブジェクト間の摩擦を計算するための古典的な力学の重要な概念です。

自然界には、重力、電磁力、弱い核力、強い核力の4つの基本的な力があると一般に言われています。 通常の力は、実際には電磁力の集まりです。 原子レベルでは、1つのオブジェクトの電子が他のオブジェクトの電子に抵抗するため、2つのオブジェクトが一緒に粉砕されることに抵抗します。 電子は負の電荷を持っているため、2つの電子が近くにあると互いに反発する傾向があります。 多くの原子がこのように集合的に振る舞うと、結果は垂直力になります。

この力は、それを引き起こす表面に対して常に垂直に向けられます。 車が平らな地面にあるとき、垂直力は垂直であり、重力を正確に相殺します。 これが、地上の車が上向きにも下向きにも加速しない理由です。 ただし、丘を下る車にかかる垂直力は、重力が依然として垂直に向けられている場合でも、道路と直角を形成します。 これらの力はもはや正確に相殺されないため、ガスが使用されていなくても車は下り坂を加速します。

力に関係する別の状況として、2つのオブジェクトが衝突している場合があります。 これが起こるとき、それは重力ではなく、垂直力の原因である運動量です。 ニュートンの最初の法則は、外力の影響を受けない限り、動いている物体は動いていることを示しています。 したがって、衝突するオブジェクトは、速度を変更するために互いに力を加える必要があります。 実際、これはまさに彼らが行うことです。お互いに作用する垂直力は、最終的な速度で移動するのに十分です。

古典的な力学では、法線力は静的摩擦と動摩擦を決定するために重要です。 これらは、床を横切ってスライドするボックスなど、固体オブジェクト間の摩擦を指します。 この種類の摩擦は法線力に比例します。つまり、法線力を2倍にすると摩擦力が2倍になります。 日常の場合、オブジェクトの重量がその通常の力の原因です。 これが、軽い箱よりも重い箱を押すのが難しい理由です。