Calcul force normale

Ce calcul force normale donne la force avec laquelle une surface pousse perpendiculairement sur un corps. Exemple : 10 kg sur un plan incliné à 30° donnent N ≈ 84,93 N.

Exemple : Masse m 10 kg · Angle d’inclinaison θ 30 ° · Accélération de la pesanteur g 9,8067 m/s² · Force supplémentaire perpendiculaire à la surface 0 N → Résultat : Force normale N = 84,9281 N (poids 98,0665 N). Source : NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s² (exakt, CGPM 1901). Mise à jour : .

kg
°
0° = horizontal, 90° = mur vertical.
m/s²
Valeur normale 9,80665 m/s² (exacte, CGPM 1901).
N
Positive : appuie sur la surface ; négative : éloigne de la surface. Vide = 0.
Pour le frottement statique maximal μ·N ; 0 = non affiché.
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Résultat

Résultat
Force normale N = 84,9281 N (poids 98,0665 N)
Forces en un coup d’œil
ForceValeur
Poids F_G98,0665 N
Force normale N84,9281 N
Composante le long de la pente49,0332 N
Étapes du calcul
  • Poids F_G = m·g = 10·9,80665 = 98,0665 N.
  • Force normale N = F_G·cos θ = 98,0665·cos(30°) = 84,9281 N.
  • Composante le long de la pente = F_G·sin θ = 98,0665·sin(30°) = 49,0332 N.
La force normale est perpendiculaire à la surface ; sur une pente, elle est inférieure au poids. Calcul pour un corps au repos sur une surface plane et rigide.

Comment le calcul est fait

La force normale est la force avec laquelle un support pousse perpendiculairement sur un corps posé dessus. Elle agit toujours à angle droit (« normale ») de la surface de contact et empêche le corps de s’y enfoncer. Elle n’est pas automatiquement égale au poids.

Formule

Sur un plan incliné d’un angle θ, N = m·g·cos θ. La composante m·g·sin θ agit en outre le long de la surface, vers le bas de la pente. Si une autre force presse ou tire perpendiculairement à la surface, elle s’ajoute (une traction compte négativement). Le frottement statique maximal est μ·N. On prend la valeur normale g = 9,80665 m/s².

Exemple chiffré

Un corps de 10 kg repose sur un plan incliné à 30°. Poids : 10 · 9,80665 = 98,0665 N. Force normale : 98,0665 · cos 30° ≈ 84,93 N. Composante le long de la pente : 98,0665 · sin 30° ≈ 49,03 N. Sur une surface horizontale (0°), N = 98,0665 N ; contre un mur vertical (90°), elle vaut 0.

Questions fréquentes

Comment calcule-t-on la force normale ?

Sur un plan incliné avec N = m·g·cos θ. Sur une surface horizontale, c’est simplement N = m·g.

Pourquoi la force normale est-elle plus petite que le poids sur une pente ?

Seule la composante du poids perpendiculaire à la surface (cos θ) est reprise par la surface ; le reste (sin θ) agit le long de la surface.

Quel lien entre frottement et force normale ?

Le frottement statique maximal vaut μ·N. Plus la force normale est grande, plus la force de frottement possible l’est aussi.

Sources et références juridiques

Dernière mise à jour : · Principes éditoriaux

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