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: .
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.
- In un ascensore o in sistemi accelerati l’accelerazione aggiunge un termine; lo strumento tratta corpi in quiete.
- Se la forza normale è zero, il corpo si stacca dalla superficie.
- Per l’attrito serve il coefficiente μ da tabelle o misure.
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
- NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s² (exakt, CGPM 1901)
- Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Force and motion“ (siehe Wikipedia – Normal force)
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