Calcolo forza normale

Questo calcolo forza normale determina la forza con cui una superficie spinge perpendicolarmente su un corpo. Esempio: 10 kg su un piano inclinato di 30° danno N ≈ 84,93 N.

Esempio: Massa m 10 kg · Angolo di inclinazione θ 30 ° · Accelerazione di gravità g 9,8067 m/s² · Forza aggiuntiva perpendicolare alla superficie 0 N → Risultato: Forza normale N = 84,9281 N (peso 98,0665 N). Fonte: NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s² (exakt, CGPM 1901). Aggiornato al: .

kg
°
0° = orizzontale, 90° = parete verticale.
m/s²
Valore normale 9,80665 m/s² (esatto, CGPM 1901).
N
Positiva: preme sulla superficie; negativa: la allontana. Vuoto = 0.
Per l’attrito statico massimo μ·N; 0 = non mostrare.
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Risultato

Risultato
Forza normale N = 84,9281 N (peso 98,0665 N)
Forze in sintesi
ForzaValore
Peso F_G98,0665 N
Forza normale N84,9281 N
Componente lungo il piano49,0332 N
Passaggi del calcolo
  • Peso F_G = m·g = 10·9,80665 = 98,0665 N.
  • Forza normale N = F_G·cos θ = 98,0665·cos(30°) = 84,9281 N.
  • Componente lungo il piano = F_G·sin θ = 98,0665·sin(30°) = 49,0332 N.
La forza normale è perpendicolare alla superficie; su un piano inclinato è minore del peso. Calcolo per un corpo in quiete su una superficie piana e rigida.

Come si calcola

La forza normale è la forza con cui un appoggio spinge perpendicolarmente su un corpo appoggiato. Agisce sempre ad angolo retto («normale») rispetto alla superficie di contatto e impedisce al corpo di penetrarvi. Non è automaticamente uguale al peso.

Formula

Su un piano inclinato dell’angolo θ, N = m·g·cos θ. Lungo la superficie, in discesa, agisce inoltre la componente m·g·sin θ. Se un’altra forza preme o tira perpendicolarmente alla superficie, si somma (una trazione conta come negativa). L’attrito statico massimo è μ·N. Si usa il valore normale g = 9,80665 m/s².

Esempio svolto

Un corpo di 10 kg poggia su un piano di 30°. Peso: 10 · 9,80665 = 98,0665 N. Forza normale: 98,0665 · cos 30° ≈ 84,93 N. Componente in discesa: 98,0665 · sin 30° ≈ 49,03 N. Su una superficie orizzontale (0°) N = 98,0665 N; contro una parete verticale (90°) è 0.

Domande frequenti

Come si calcola la forza normale?

Su un piano inclinato con N = m·g·cos θ. Su una superficie orizzontale è semplicemente N = m·g.

Perché su un piano inclinato la normale è minore del peso?

Solo la componente del peso perpendicolare alla superficie (cos θ) è sostenuta dalla superficie; il resto (sin θ) agisce lungo di essa.

Che legame c’è tra attrito e forza normale?

L’attrito statico massimo vale μ·N. Più grande è la forza normale, maggiore è l’attrito possibile.

Fonti e riferimenti normativi

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