Força Normal


A força normal (Fn), também chamada de “força de apoio”, é um tipo de força de contato exercida por um corpo sob uma superfície.

Como exemplo, podemos pensar num bloco em repouso numa mesa, onde ambas exercem a força normal uma na outra, perpendicular às superfícies de contato.

Note que essa força é importante na medida que evita que objetos sólidos sejam atravessados por outros. Isso porque a força da gravidade age empurrando esse objeto para baixo, ao mesmo tempo que a força normal se opõe a ela.

Além da força normal, temos a força peso que atua na direção vertical sob a atração da gravitação da Terra. Nesse caso, a força normal será de mesma intensidade da força peso, no entanto, em sentido oposto.

Força NormalForça Normal e Força Peso atuando num bloco

Leia mais sobre o tema no artigo: Força.

Fórmulas

Para calcular a força normal de um objeto que está em repouso numa superfície plana, utiliza-se a seguinte expressão:

N = m . g

Sendo,

N: força normal
m: massa do objeto
g: gravidade

Lembre-se que a força é um vetor indicado por uma seta acima da letra. Note que os vetores possuem módulo (intensidade da força exercida), direção (reta ao longo da qual ela atua) e sentido (o lado da reta no qual a força foi exercida).

Tem dúvida sobre os vetores? Leia o artigo: Vetores: Soma, Subtração e Decomposição.

Força NormalAtuação da força normal num plano inclinado

No entanto, se esse objeto estiver num plano inclinado, a fórmula é a seguinte:

N = m . g . cos (x)

Sendo,

N: força normal
m: massa do objeto
g: gravidade
x: ângulo de inclinação do objeto

Exemplos: Como calcular a força normal?

1. Um objeto com massa de 10 kg está em repouso numa superfície plana. Considere a gravidade da Terra de 9,8m/s2.

N = m . g
N = 10 . 9,8
N = 98 N

2. Calcule a força normal de um objeto de 5 kg que está num plano inclinado de 45°. Considere a gravidade da Terra de 9,8m/s2.

N = m . g . cos 45
N = 5 . 9,8 . 0,52
N = 25,48 N

Exercícios de Vestibular com Gabarito

1. (PUC-RS) Vamos supor que você esteja em um supermercado, aguardando a pesagem de uma quantidade de maçãs em uma balança de molas cuja unidade de medida é o quilograma-força.

A leitura da balança corresponde:

a) ao módulo da força normal, pois essa é a força de interação entre as maçãs e a balança, cujo valor é supostamente igual ao do módulo do peso das maçãs.
b) tanto ao valor do módulo da força peso quanto ao do módulo da força normal, pois ambas constituem um par ação-reação, segundo a terceira lei de Newton.
c) ao módulo do peso das maçãs, pois essa é a força de interação entre as maçãs e a balança.
d) ao módulo da força resultante sobre as maçãs.
e) à quantidade de matéria de maçãs.

Alternativa a

2. (FUVEST-SP) Um homem tenta levantar uma caixa de 5 kg, que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de 10 N. Nessa situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é: (g=10m/s2).

a) 0 N
b) 5 N
c) 10 N
d) 40 N
e) 50 N

Alternativa d

3. (UFOP-MG) Qual par de forças abaixo representa um par de ação e reação?

a) O peso do bloco e a reação normal da mesa sobre o bloco.
b) A força de atração que a Terra faz sobre um bloco e a força de atração que o bloco faz sobre a Terra.
c) O peso de um navio e o empuxo que a água faz sobre a embarcação.
d) Uma força horizontal puxando um bloco sobre uma mesa e a força de atrito da mesa sobre o bloco.

Alternativa b

4. (UNCISAL-AL) Um copo encontra-se em repouso sobre uma mesa horizontal, num local em que a aceleração da gravidade é constante. É correto afirmar que

a) a força peso do copo é a reação à força que a mesa exerce sobre ele.
b) a força peso do copo e a reação normal da mesa sobre o copo se anulam.
c) caso o copo seja arrastado sobre a mesa, a reação normal da mesa sobre o copo sofrerá alteração em sua direção.
d) caso o copo seja arrastado sobre a mesa, a reação normal da mesa sobre o copo sofrerá alteração em sua intensidade.
e) se uma pessoa apoiar sua mão sobre o copo, a reação normal da mesa sobre ele diminuirá de intensidade.

Alternativa b

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