¿Cuál es la diferencia entre la fuerza normal y la fuerza de reacción?

Si la fuerza se dirige hacia un objeto, tiene componentes en tres ejes relativos al objeto. Hay una fuerza normal que se dirige hacia el centro de masa del objeto, y hay componentes laterales que harán que el objeto gire. Hay un segundo significado de “normal” que significa “normal a la superficie”. Si el objeto es esférico con su centro de gravedad en su centro geométrico, estos dos sentidos de “normal” son idénticos. Pero si no, entonces la fuerza normal a la superficie tiene un componente vertical dirigido perpendicular a la superficie, y componentes horizontales tirando o empujando hacia los lados.
La fuerza de reacción es la fuerza en la dirección opuesta cuando un cuerpo o entidad ejerce la fuerza sobre otro objeto. Entonces, si estás de espaldas a la pared y empujas a alguien que está frente a ti, tu espalda será empujada fuertemente contra la pared. Entonces, si la pared se pincha, ¡obtendrás lo que mereces por tratar al otro tipo pobre de esa manera!

Para hablar coherentemente sobre la fuerza de reacción, debemos considerar
* dos * diagramas de cuerpo libre, para dos cuerpos diferentes:

+ – + + – +
R <——- | A | El | B | ——-> F
+ – + + – +

El cuerpo A ejerce cierta fuerza F sobre el cuerpo B. (La forma en que lo he dibujado, A es
presionando B.) La tercera ley de Newton nos dice que el cuerpo B por lo tanto
ejerce una fuerza R (la fuerza de reacción) sobre el cuerpo A; R es igual
magnitud y opuesto en dirección para forzar F.

Cuando hablamos de fuerza normal, generalmente no nos interesa
todo en un diagrama de cuerpo libre para el cuerpo B; Es esencialmente la tierra.
Su masa puede aproximarse bien como infinita en relación con A, y
por lo tanto, su aceleración se aproxima bien a cero. Nosotros no
¡cuidado o necesidad de sumar todas las fuerzas que actúan en la tierra!

Se refiere a “una fuerza de, digamos, 10 N actuando [ing] sobre una superficie …”. Esta
no es una forma clara de hablar sobre ello: generalmente tenemos un cuerpo A,
sentado en alguna superficie, y la fuerza F actúa sobre el cuerpo A, * no * sobre
la superficie.

norte
^
El |
El |
+ – +
F <—— | A |
f + – +
——————– \ ————-
\
B \
_ |
F

Para reiterar, F no es * no * la fuerza con la que A actúa sobre el “cuerpo B”,
El objeto cuya superficie se muestra. No sacamos esa fuerza, ya que
Estamos mostrando el diagrama de cuerpo libre para el cuerpo A solamente. Nosotros * hacemos * mostrar
la fuerza de reacción que ejerce el cuerpo B sobre el cuerpo A, pero resolvemos que
Fuerza de reacción en dos componentes: la fuerza normal N
(perpendicular a la superficie), y la fuerza de fricción F_f (paralela
a la superficie).

Si se supone que la superficie no tiene fricción, entonces F_f = 0 y el
“fuerza de reacción” es igual a N, estrictamente normal (perpendicular)
a la superficie. En ese caso, se podría decir que la reacción
La fuerza y ​​la fuerza normal son la misma fuerza.

Sin embargo, esto puede llevar a confusión; es mejor no pensar en un
“fuerza de reacción” en este problema en absoluto. Eso es porque si tu
llámalo una fuerza de reacción, estarás tentado a pensar que Newton
aquí se invoca una tercera ley, pero no lo es, porque nosotros
solo están considerando un diagrama de cuerpo libre. Si no tienes cuidado,
puede caer en la trampa de pensar que N (o N + F_f) es igual
y opuesto a F. MANTENGA ESTO RECTO: F es una fuerza externa que actúa
en A, NO una fuerza con la que A actúa sobre B.

En la mecánica clásica, “normal” no es lo contrario de “anormal”. Más bien, significa perpendicular a una superficie, en lugar de paralela a una superficie. Las fuerzas de fricción son paralelas a una superficie; las fuerzas normales son las que evitan que caigas al suelo. Esta descripción es completamente geométrica, no se implica nada sobre el origen de la fuerza.

Parece que la fuerza de “reacción” proviene de la Ley de Newton de que “para cada acción hay una reacción igual y opuesta”. Es mejor no obsesionarse con el significado de la palabra “acción” o el hecho de que esto no es siempre cierto. En cambio, míralo de esta manera: si algo no se mueve (o más generalmente, se acelera), la suma de las fuerzas debe ser cero. Cuando estás de pie en el suelo, la fuerza de la gravedad te empuja hacia abajo. Sin embargo, no se está cayendo a través del piso porque el piso está reaccionando, empujando hacia atrás con una fuerza igual y opuesta. Esta es una historia de causa y efecto.

Si no hubiera ninguna fuerza de reacción, no hay forma de establecer una fuerza de actuación (ninguna existirá sin la otra), la acción se está tomando solo cuando hay una oposición a la acción (al menos dentro de la física), la fuerza reactiva es la señal de que se reconoce la acción (se acelera una masa, se realiza una fricción), esta fuerza es real (no virtual) y frena el dispositivo de accionamiento que, de lo contrario, se aceleraría indefinidamente.

Todo está en equilibrio en la naturaleza, particularmente el impulso que podría transferirse pero no suprimirse, es difícil decir cuál es la acción y cuál es la fuerza de reacción en ese caso, eso depende de la referencia, pero cuando hablamos de fuerzas impulsoras llamamos el conductor que gasta energía en el proceso, por lo que el conductor siempre es un motor y la reacción la realiza la carga.

Una reacción es una fuerza que inicialmente se desconoce, y se determina aplicando las leyes de la mecánica, como las ecuaciones de equilibrio, la compatibilidad de los desplazamientos o la energía de deformación u otras reglas. Una vez determinado, es una fuerza como cualquier otra.

Por ejemplo, en una viga simplemente soportada sometida a un conjunto de cargas, las reacciones son inicialmente desconocidas. Una vez que se determinan, cuando se usan para encontrar la fuerza de corte o el momento flector, se tratan de la misma manera que las otras cargas que se aplican en la viga.