¿Cuándo la fuerza normal no es igual a la fuerza de la gravedad?

La mayor parte del tiempo. Las fuerzas normales solo son iguales a la masa de un objeto multiplicado por la constante de campo gravitacional g (o aceleración gravitacional) cuando la masa está en una superficie horizontal y no hay fuerzas verticales adicionales o componentes de fuerzas que actúen sobre ella además de la gravedad.

Piense en este caso: está presionando un libro contra una pared vertical con la fuerza suficiente para que no resbale. Si reduce la fuerza lo suficiente, se deslizará hacia abajo de la pared. ¿Qué fuerza impide que caiga y a qué se debe? En ese caso, hay dos fuerzas normales que actúan sobre el libro: usted aplica una fuerza horizontal sobre él y la pared aplica una fuerza horizontal sobre él en la dirección opuesta. Con ambos contactos, también hay fuerzas de fricción ascendente que actúan sobre el libro, una por la mano y la otra por la pared. Las fuerzas combinadas que son verticalmente hacia arriba evitan que la gravedad tire del libro hacia abajo. Reduzca su fuerza normal (y al mismo tiempo la fuerza normal de la pared), y la suma de las dos fuerzas de fricción podría ser menor que la fuerza gravitacional en el libro y se desliza.

Voy a comenzar mi respuesta con un ejemplo.

Un objeto con una masa de 10 kg está sobre una superficie plana y no se mueve. Actualmente no se aplica ninguna fuerza externa, excepto por la gravedad. La fuerza normal equivale al peso (9.81 N).

Entonces comienzo a empujar el objeto hacia abajo con una fuerza de 10.19 N. La fuerza normal ahora es el peso del objeto más la fuerza que estoy aplicando (9.81 N + 10.19 N = 20 N).

La fuerza normal es simplemente la fuerza perpendicular a la superficie y es igual a la fuerza que el objeto tiene en la superficie en dirección paralela. En una superficie plana con una fuerza hacia abajo aplicada, es solo la fuerza aplicada y la gravedad; se vuelve un poco más complicado si tiene una superficie inclinada y / o fuerza aplicada inclinada.

A menos que la fuerza normal sea vertical y hacia abajo, casi nunca, y con frecuencia ni siquiera entonces. Por ejemplo, cuando saltas para acelerar hacia arriba, la fuerza normal contra tus pies en el piso debe exceder 1 g.

No permita que ningún objeto acelere en lo siguiente.

Supongamos que tengo un peso de 50 lb y está sentado en el piso, nada más lo toca, excepto el piso. En este caso, la fuerza normal es de 50 lbs.

Ahora, supongamos que ejerzo 40 libras sobre el peso para levantarlo. Obviamente, 40 libras no son suficientes para levantar el peso, por lo que el peso todavía está tocando el piso. Esta vez, sin embargo, la fuerza normal es (50 lbs – 40 lbs) = 10 lbs (usando la segunda ley de Newton, si desea saber).

Cuando hay una fuerza aplicada sobre el objeto.

Si el peso del objeto en una superficie plana es de 90 N, esto significa que la fuerza normal también sería de 90 N.

Cuando levantas el objeto, hay un desequilibrio de fuerzas.

Si aplica más de 90 N de fuerza, digamos 150, habría una diferencia de 60 N hacia arriba.

Fg = mg

Fn = Fg

Mientras se mueve a lo largo de laderas, escalar árboles o paredes verticalmente es básicamente cuando el movimiento a lo largo de las superficies no es horizontal.

Cuando la superficie no es horizontal, o cuando alguna otra fuerza distinta de la gravedad también apoya al cuerpo, o lo presiona contra la superficie.