כוח נורמלי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

הכוח הנורמלי הוא כוח שמפעיל משטח בתגובה לכוח שמופעל עליו. מקורו של השם הוא במילה הלועזית normal אשר פירושה "ניצב" או "אנך", כיוון שכיוונו של הכוח הוא בניצב למשטח. הכוח הנורמלי מסומן באופן מסורתי באות $\ N$ . הכוח הנורמלי נוצר כתוצאה מאינטרקציות אלקטרומגנטיות בין מולקולות המשטח.

[עריכה] דוגמה

כשלא פועלים כוחות חיצוניים אנכים, N=mg

נתבונן בגוף העומד על שולחן או כל משטח אחר. פועל עליו כוח הכובד. אנו יודעים מנסיון שגוף אשר מונח על שולחן לא זז, אך לפי החוק השני של ניוטון אנו יודעים שתאוצת כל גוף היא ביחס ישר לסכום הכוחות הפועלים עליו, ולכן אם היה פועל רק כוח הכובד, הגוף היה צריך ליפול לתוך השולחן בתאוצה g. כיוון שהדבר לא מתרחש, ניתן להסיק כי קיים כוח מנוגד בכיוונו אשר מונע מהגוף ליפול לתוך השולחן. הכוח הזה צריך להיות שווה בגודלו ל-mg והפוך לכיוונו, כיוון שסכומם הוקטורי הוא אפס. כוח זה מכונה הכוח הנורמלי, והוא מופעל על ידי השולחן בכיוון המאונך למשטח. מבחינה מתמטית:

$\ \Sigma \vec F = \vec N - m\cdot \vec g = \vec 0$

ומכאן ניתן להסיק:

$\ \vec N = m\cdot \vec g$ .

באופן כללי, אין שום סיבה שהכוח הנורמלי יהיה שווה לכוח הכובד המופעל על הגוף. לדוגמה, כאשר לוחצים על הגוף כלפי מטה הכוח שהגוף מפעיל על המשטח גדל ולכן בתגובה גם הכוח נורמלי גדל, כל עוד הכוחות הפנימיים שמשמרים את מבנה המשטח חזקים מספיק והמשטח לא מתעוות באופן בלתי הפיך.