แรงปกติคืออะไร?

แรงปกติมีหน้าที่รับผิดชอบในการรักษาวัตถุสองชิ้นแยกออกจากกันในอวกาศ ถ้าไม่มีมันวัตถุที่เป็นของแข็งจะรวมเข้าด้วยกันโดยไม่มีการต่อต้านใด ๆ มันเกิดจากการที่กองกำลังไฟฟ้าของอะตอมหลายตัวต้านทานซึ่งกันและกัน โดยทั่วไปวัตถุจะถูกนำไปสัมผัสโดยแรงโน้มถ่วงหรือจากการชน แรงปกติเป็นแนวคิดสำคัญในกลศาสตร์คลาสสิกสำหรับการคำนวณแรงเสียดทานระหว่างวัตถุของแข็ง

เป็นที่ทราบกันทั่วไปว่ามีกองกำลังพื้นฐานทางธรรมชาติอยู่สี่ประการ ได้แก่ แรงโน้มถ่วง, แม่เหล็กไฟฟ้า, นิวเคลียร์อ่อนแอและพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง แรงปกติเป็นชุดของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในระดับอะตอมวัตถุสองชิ้นจะต้านทานการถูกชนเข้าด้วยกันเพราะอิเล็กตรอนของวัตถุหนึ่งจะต้านทานกับวัตถุอื่น อิเล็กตรอนจะมีประจุเป็นลบดังนั้นอิเล็กตรอนสองตัวจึงมีแนวโน้มที่จะผลักกันในขณะที่อยู่ใกล้ เมื่ออะตอมหลายตัวทำงานแบบนี้ผลที่ได้คือกำลังปกติ

แรงนี้จะตั้งฉากกับพื้นผิวที่เป็นสาเหตุเสมอ เมื่อรถอยู่บนพื้นราบแรงปกติจะเป็นแนวตั้งและจะยกเลิกแรงโน้มถ่วงอย่างแน่นอน นี่คือเหตุผลว่าทำไมรถบนพื้นราบจะไม่เร่งขึ้นหรือลง อย่างไรก็ตามแรงปกติของรถยนต์ที่ลงไปบนเนินเขานั้นก่อตัวเป็นมุมฉากกับถนนแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะยังคงอยู่ในแนวตั้ง เนื่องจากกองกำลังเหล่านี้จะไม่ยกเลิกอย่างแน่นอนอีกต่อไปรถจะเร่งตกต่ำแม้ว่าจะไม่มีการใช้ก๊าซ

สถานการณ์ที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับแรงคือเมื่อวัตถุสองชิ้นปะทะกัน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นมันไม่ได้เป็นแรงโน้มถ่วง แต่เป็นแรงผลักดันที่รับผิดชอบแรงปกติ กฎข้อแรกของนิวตันระบุว่าวัตถุที่เคลื่อนที่จะยังคงเคลื่อนที่เว้นแต่จะกระทำโดยแรงภายนอก ดังนั้นวัตถุที่ปะทะกันจะต้องออกแรงกันเพื่อให้พวกเขาเปลี่ยนความเร็ว อันที่จริงนี่คือสิ่งที่พวกเขาทำ - แรงปกติที่พวกเขาออกแรงกันนั้นก็เพียงพอที่จะส่งพวกเขาให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสุดท้าย

ในกลศาสตร์แบบคลาสสิกแรงปกติมีความสำคัญสำหรับการกำหนดแรงเสียดทานแบบสถิตและจลน์ สิ่งเหล่านี้อ้างถึงความเสียดทานระหว่างวัตถุแข็งเช่นกล่องเลื่อนข้ามพื้น แรงเสียดทานแบบนี้เป็นสัดส่วนกับแรงปกติ - หมายความว่าการเพิ่มแรงปกติสองเท่าจะเพิ่มแรงเสียดทานเป็นสองเท่า ในกรณีประจำวันน้ำหนักของวัตถุคือสิ่งที่รับผิดชอบแรงปกติ นี่คือเหตุผลที่มันยากที่จะผลักกล่องหนักกว่ากล่องที่เบากว่า