Wat is normale kracht?
De normale kracht is verantwoordelijk voor het fysiek gescheiden houden van twee objecten in de ruimte. Zonder dit zouden solide objecten samengaan zonder enige weerstand. Het wordt fundamenteel veroorzaakt door de elektrische krachten van veel atomen die elkaar afstoten. Objecten worden meestal in contact gebracht door de zwaartekracht of door een botsing. De normale kracht is een belangrijk concept in de klassieke mechanica voor het berekenen van wrijving tussen vaste objecten.
Er wordt algemeen gezegd dat er vier fundamentele natuurkrachten zijn: de zwaartekracht, elektromagnetische, zwakke nucleaire en sterke nucleaire krachten. De normale kracht is eigenlijk een verzameling elektromagnetische krachten. Op atomair niveau verzetten twee objecten zich tegen elkaar te worden geslagen omdat de elektronen van het ene object die van het andere weerstaan. Elektronen hebben een negatieve lading, dus twee elektronen zullen elkaar afstoten als ze dichtbij zijn. Wanneer veel atomen zich collectief zo gedragen, is het resultaat de normale kracht.
Deze kracht is altijd loodrecht gericht op het oppervlak dat deze veroorzaakt. Wanneer een auto op een vlakke ondergrond staat, is de normale kracht verticaal en zal de zwaartekracht exact worden opgeheven. Dit is de reden waarom een auto op een vlakke ondergrond noch opwaarts noch neerwaarts zal versnellen. De normale kracht op een auto die een heuvel afrijdt, vormt echter een rechte hoek met de weg - ook al is de zwaartekracht nog steeds verticaal gericht. Omdat deze krachten niet langer precies zullen opheffen, zal een auto bergaf versnellen, zelfs als er geen gas wordt gebruikt.
Een andere mogelijke situatie met betrekking tot de kracht is wanneer twee objecten botsen. Wanneer dit gebeurt, is het niet de zwaartekracht, maar het momentum dat verantwoordelijk is voor de normale kracht. De eerste wet van Newton stelt dat bewegende objecten in beweging zullen blijven tenzij ze worden beïnvloed door een externe kracht. Dus botsende objecten moeten krachten op elkaar uitoefenen om snelheden te kunnen veranderen. In feite is dit precies wat ze doen - de normale krachten die ze op elkaar uitoefenen zijn net voldoende om ze met hun laatste snelheden in beweging te brengen.
In de klassieke mechanica is de normaalkracht belangrijk voor het bepalen van statische en kinetische wrijving. Deze verwijzen naar de wrijving tussen vaste objecten, zoals een doos die over de vloer schuift. Dit soort wrijving is evenredig met normale krachten - wat betekent dat het verdubbelen van de normale kracht de wrijvingskracht zal verdubbelen. In dagelijkse gevallen is het gewicht van een object verantwoordelijk voor zijn normale kracht. Daarom is het moeilijker om een zware doos te duwen dan een lichtere.