DINÁMICA: FUERZA NORMAL

Definimos NORMAL o la fuerza normal, reacción del plano o fuerza que ejerce el plano sobre el bloque.

La  Normal depende del peso del bloque, la inclinación del plano y de otras fuerzas que se ejerzan sobre el bloque.

La NORMAL siempre es perpendicular a la superficie de contacto y está dirigida hacia arriba, es decir, hacia fuera de la superficie de contacto.
 
No existe una fórmula predeterminanada para la Normal, debes deducirla en función de las conciones en las que se desarolla tu ejercicio. Supongamos que un bloque de masa m está en reposo sobre una superficie horizontal, las únicas fuerzas que actúan sobre él son el peso mg y la fuerza y la fuerza normal N. De las condiciones de equilibrio se obtiene que la fuerza normal N es igual al peso mg
N = mg


EJEMPLO 1.- Tenemos un libro cuya masa es de 250 gramos sobre la mesa. Calcular el valor de la “Normal”.
 
Este es el análisis de las fuerzas que experimenta un libro depositado encima de una mesa en nuestro planeta Tierra.
(Ojo pueden existir más fuerzas en este dibujo, por ejemplo las que experimenta las patas de esta mesa pero el objeto de nuestro estudio es solo el libro)


 
Para analizar el problema te debes acostumbrar a dibujar el Sistema de Referencia (unos ejes) tal como ves en el dibujo (normalmente la zona positiva del eje x y del eje y se ponen en la dirección del movimiento, en este caso da igual porque el objeto no se mueve)

 


 
Aplicamos la 2ª ley de Newton: Fresultante = m · a

Fnormal – Fpeso = m · a
N - ( mcuerpo · g ) = m · a

Teniendo en cuenta que el objeto no se mueve es decir a = 0 m/s2
N - ( mcuerpo · g ) = 0

Y despejando N = ( mcuerpo · g ) = 0,25 kg x 9,8 m/s2 = 2,45 N


EJEMPLO 2.- Tenemos un libro cuya masa es de 250 gramos sobre la mesa y además una persona se apoya sobre el libro ejerciendo una fuerza hacia debajo de 5 N. Calcular el valor de la “Normal”.

 
Este es el estudio de las fuerzas que actúan sobre el libro cuando además lo empujamos hacia abajo con la mano.

No te olvides además del Sistema de Referencia aunque el objeto no se mueva es importante aprender a trabajar de este modo.


 
Aplicamos la 2ª ley de Newton: Fresultante = m · a
Fnormal – Fpeso – Faplicada = m · a
N - ( mcuerpo · g ) - Faplicada = m · a

Teniendo en cuenta que el objeto no se mueve es decir a = 0 m/s2
N - ( mcuerpo · g ) - Faplicada = 0

Despejando : N = ( mcuerpo · g ) + Faplicada

Y sustituyendo:
N = (mcuerpo · g) + Faplicada = (0,25 kg x 9,8 m/s2) + 5 N = 2,45 N + 5 N =
   =  7,45 N