Mais sobre a força normal (sapato na parede)

RKA3JV - Aqui temos mais um vídeo falando sobre força normal. Força normal, aqui quando o sapato está na horizontal, nós confundimos muito com a força gravitacional e a normal. Vamos fazer de forma diferente e colocar este sapato de maneira que ele esteja contra a parede. E aqui nós temos uma força aplicada no sapato e vamos chamar de "F₁". Essa força que está aplicada sobre o sapato, não vamos nos preocupar se o sapato está subindo aceleradamente, se ele está descendo aceleradamente, ou se tem atrito, ou não. Essa força "F₁" vai fazer com que o sapato esteja, de certa forma, sendo pressionado contra a parede. Portanto, vamos dividir essa força em duas componentes. Uma força, que quer que o sapato entre na parede, que vai ser F₁ cosΘ, sendo Θ este ângulo de aplicação. Lembrando que cosΘ, é cateto adjacente F₁x sobre a hipotenusa F₁. Ou seja, F₁x vai ser F₁ cosΘ. Essa força é que está fazendo com que o sapato fique contra a parede. A parede não deixa o sapato entrar na parede, portanto, vai ter uma força normal contra a intervenção do sapato, fazer com que o sapato seja introduzido dentro da parede. Portanto, nós vamos ter uma força que é o que nós chamamos de força normal, essa força normal vai ser igual em módulo a F₁ cosΘ. É isso aí que nós estamos preocupados em verificar no início. Existe uma componente vertical que é F₁ senΘ. O que é senΘ? Seno de Θ vai ser F₁y / F₁. Ou seja, cateto oposto, sobre hipotenusa ou F₁y = F₁ senΘ. Só que isso não vai importar para a gente, nós sabemos que existe uma aceleração gravitacional que está nessa direção. E a força gravitacional é a massa vezes a aceleração gravitacional. Nós não estamos preocupados se o sapato está acelerando verticalmente falando. Nós estamos preocupados apenas com a força normal. E existe uma confusão sobre força normal ser igual à massa, vezes aceleração da gravidade, quando o objeto está na horizontal. Aqui vemos que não tem absolutamente nada a ver. Ou seja, para que horizontalmente a soma dessas forças seja igual a zero, ou seja, no eixo "x" seja igual a zero, significa que a força normal mais Fx de 1, ou seja, F₁x seja igual a zero, ou seja, na horizontal este sapato não está se movimentando. Então, a força normal vai ser igual a -F₁x. Ou, a força normal é igual -F₁ cosΘ. Então, resumindo, nós temos, mesmo que você tenha uma força sendo aplicada contra a parede, você tem uma força 2 aplicada contra a parede, a força normal vai ser igual à força que você colocou, que é -F₁ cosΘ - F₂. Lembre-se, que está tudo na horizontal. As forças verticais, como, por exemplo, a força gravitacional que é a força "m" vezes "g", não vai interferir na força normal. E se você tiver qualquer tipo de força aplicada, verticalmente para cima, vamos chamar de F₃, também não vai interferir na força normal. A força normal só depende do quanto você está pressionando ou forçando o sapato contra a parede. E isso tira a sua ideia de como você imagina que a força normal tem alguma coisa a ver com a força gravitacional. Uma vez que quando o sapato está na horizontal, a força normal é, normalmente, igual à força gravitacional, pelo menos numericamente. Isso aqui não é verdade, pois a força normal é a força com que a parede está fazendo com que o objeto não penetre nela. Outra coisa que você pode pensar é o seguinte, e se não for dado este ângulo, mas for dado este ângulo aqui "ɸ"? Não tem nenhum problema quanto a isso. Se for dado o ângulo ɸ, ou seja, este ao invés deste. Este Fx, este F₁x vai ser igual F₁, vezes, como é o cateto oposto é senɸ. Ou seja, a força normal vai ser igual à força F₁ senɸ que é essa força aqui, e a força F₂. A soma dessas duas forças tem que se equilibrar, pois o sapato, horizontalmente falando, não está se mexendo. Não importa se ele está se movimentando para baixo ou para cima, a força normal vai ser igual a todas as forças que estão contra a parede, e a parede não está deixando com que o sapato penetre nela.