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A força normal, por ser de natureza eletromagnética, poderia ser uma força atrativa?

Boa tarde professor.

Li que hoje temos quatro tipos de forcas existentes – forca nuclear forte, forca nuclear fraca, funca eletromagnética e forca gravitacional (Natureza da força elástica de uma mola). Li também que a forca normal é do tipo eletromagnética (Qual é a natureza da força de empuxo?).

Portanto, já que a forca de contato entre corpos envolve cargas elétricas, seria possível que a forca normal atue atraindo os corpos?

Obrigado.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

As forças de interação por contato entre dois corpos, na direção normal ou perpendicular à superfície de contato entre os dois corpos, é tratada nos (bons) textos elementares de Física SEMPRE como uma força repulsiva. Esta interação por contato é de natureza eletromagnética como já leste em outras questões respondidas no CREF e comumente denominamos estas forças repulsivas sucintamente de FORÇAS NORMAIS. Nota que o adjetivo NORMAL está sendo usado como sinônimo de PERPENDICULAR (à superfície de contato) e NÃO está sendo utilizado como sinônimo de regular, usual, comum, …

Por exemplo, o computador que utilizo para te responder está apoiado sobre uma mesa e NÃO afunda na mesa graças ao fato de que a mesa o repele de forma suficiente para mantê-lo em repouso, ou seja, a mesa exerce no computador uma FORÇA NORMAL à superfície da mesa.

A tua pergunta decorre de que, como é bem sabido, forças eletromagnéticas podem ser atrativas ou repulsivas. Perguntas então se a força normal poderia ser atrativa!

A resposta é positiva e de fato acontecem forças atrativas em muitas circunstâncias. Um caso já estudado com detalhe diz respeito aos insetos e a outros pequenos animais (como as lagartixas) que caminham em superfícies lisas, inclusive pendurados de “cabeça para baixo” pelos tetos de nossas casas. Vejo neste instante uma mosca desafiando a gravidade, caminhando sem problemas no teto acima de minha cabeça e outra escalando uma vidraça. Outro exemplo está ilustrado na foto abaixo, mostrando uma patinha de uma lagartixa que adere ao vidro graças a uma interação atrativa entre as cerdas das patinhas e o vidro, graças às FORÇAS DE VAN DER WAALS atrativas.

Os animais pequenos vivenciam um mundo onde as forças eletromagnéticas ATRATIVAS podem propiciar comportamentos que para a nossa escala de tamanho é impossível. Estas forças eletromagnéticas atrativas dependem da ÁREA das superfícies em contato enquanto que as forças gravitacionais dependem do VOLUME (e da densidade) do corpo dos animais.

Ao aumentar o tamanho do animal, a ÁREA superficial cresce mais lentamente do que o VOLUME (a área cresce com o quadrado da dimensão característica do animal enquanto o volume cresce com o cubo desta dimensão). Uma super mosca (mosca gigante, com dimensão característica da ordem de centímetro ou metro) ou uma super lagartixa (lagartixa com tamanho dos lagartos), ainda que tivessem a possibilidade de interagir atrativamente com as superfícies sobre as quais se deslocam, não mais seriam capazes da façanha de equilibrar seu peso porque então as forças atrativas teriam intensidades pequenas quando comparadas com o peso do animal.

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Diálogo no Facebook em 02/04/2016

Jailson Honorato – Lang  essa postagem da forca normal ser atrativa eu tenho um opinião a lagartixa ela toca no teto então pela terceira lei de newton tem q a ver a normal já q ela comprime o teto. Acho q vai existir a normal o peso as duas pra baixo e uma oura forca prendendo a lagartixa no teto q anularia a soma só peso com a normal.

Fernando Lang da Silveira –  E quem exerce as duas forças  que imaginas existir além do peso?

Jailson Honorato – Vamos lá Lang o peso pra baixo a normal pra baixo. E pq a normal pra baixo? Simples a largatixa toca no teto e o teto reagi 3 lei de newton…. agora  se vai existir um outra forca q prenda ela é outra historia.

Fernando Lang da Silveira – Mas quem exerce a força normal para baixo e a outra força?

Jailson Honorato – A normal é aplicada pelo teto.

Fernando Lang da Silveira – E a outra?

Jailson Honorato – A outra q  empata com o peso e a normal? Q equilibra?

Fernando Lang da Silveira – Sim.

Jailson Honorato – Aí  seria essa forca de van de Walls . Ela não pode existir além das outras duas?

Fernando Lang da Silveira – Tu estás dizendo o nome da força. Eu te perguntei quem a realiza.

Jailson Honorato – Vai ser a lagartixa q faz no teto.

Fernando Lang da Silveira –  Então, segundo tua teoria, o teto faz duas forças. Qual é a resultante das forças realizadas pelo teto?

Jailson Honorato – Então teria a normal essa outra forca e o peso pra baixo 3 forcas pra baixo sendo equilibrada pela orça de aderência.

Fernando Lang da Silveira – E a outra força para cima não é perpendicular (normal) ao teto?

Jailson Honorato – Sim.

Fernando Lang da Silveira – Então o que resulta das duas forças que o teto realiza?

Jailson Honorato – Me diz uma coisa se a lagartixa toca o teto pq  não teria a reação do teto pra baixo ou seja pq a notmal não seria pra baixo se ela comprime o teto pra mim isso violaria a 3 lei de newton.

Fernando Lang da Silveira –  A Terceira Lei somente diz que se existe uma força, existe outra também. A Terceira Lei NÃO explica a razão de uma ou as duas forças existirem.

Jailson Honorato – Em sentidos opostos e na mesma direção e mesmo módulo.

Fernando Lang da Silveira – Sim. Mas a Terceira Lei não explica como um corpo age sobre outro.

Jailson Honorato – Onde  fica a força oposta ao contato da lagartixa? O peso já existe independente.

Fernando Lang da Silveira – Se acreditas em duas forças de contato no teto, há duas forças de contato na lagartixa.

Jailson Honorato – Sim pq não.  Na verdade contato só tem uma.

Fernando Lang da Silveira – Se há duas, não podes encontrar a resultante delas?

Jailson Honorato – Pode sim. Entao vc ta me dizendo q a resultante é atrativa ne isso? Essa forca normal atrativa é a resultante total.

Fernando Lang da Silveira – Tu estás dizendo!  🙂

Jailson Honorato – Assunto é polêmico na minha opinião.

Fernando Lang da Silveira – O que chamamos de força normal é a RESULTANTE de pequenas forças distribuídas sobre toda a região de contato. Pode que em algumas regiões ela seja atrativa e em outras repulsiva. No caso da lagartixa o efeito total é atrativo. Nota que tal pode acontecer com quaisquer corpos mas o que resulta para corpos grandes é o efeito repulsivo.

Jailson Honorato – Agora sim chegamos a um denominador comum.

Fernando Lang da Silveira – Mas mesmo com corpos grandes como balões atritados,  eletrizados, resulta atração e o balão cola em paredes e em tetos de salas.

Jailson Honorato – Certo mais ali também existe uma normal pra baixo porem a soma ou resultante será  atrativa.

Fernando Lang da Silveira –Sim.

Jailson Honorato – Eu acho q esse detalhe no artigo ficaria mais completo. Desculpa me meter.

Fernando Lang da Silveira – Entende que quando falamos em normal sobre o corpo estamos nos referindo ao efeito total.

Jailson Honorato – Sim.

Fernando Lang da Silveira – Vou colocar  lá na postagem este nosso diálogo.

Jailson Honorato – Mais nem todo mundo(aluno) sabe disso acho q fica mais didático. Valeu Lang. Bom conversar física com vc. Grande abraço e bom fim de semana.

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4 comentários em “A força normal, por ser de natureza eletromagnética, poderia ser uma força atrativa?

  1. Odair disse:

    Esse assunto envolve o tópico forças intermoleculares…as moléculas se repelem…e também se atraem…Interações atrativas são encontradas em moléculas polares (p.ex. dipolo-dipolo) ,em moléculas não polares ( que são as forças de London, cuja energia potencial varia com o inverso da sexta potência da separação entre duas moléculas; essas forças surgem devido à flutuação do valor médio da distribuição de cargas nas moléculas, gerando um momento de dipolo instantâneo variável) e entre moléculas polares e apolares (as forças de dipolo-dipolo induzido, que também dependem do inverso da sexta potência). As forças de Van der Waals são, coletivamente, as interações intermoleculares que dependem do inverso da sexta potência da distância. Tem também a ligação hidrogênio, na qual um átomo de hidrogênio é ligado a um átomo pequeno e fortemente eletronegativo. Agora, as repulsões entre moléculas são o resultado da superposição de orbitais (em distâncias muito pequenas) de moléculas vizinhas e do princípio da exclusão de Pauli. Referência: Atkins, P. Princípios de química: questionando a vida moderna e meio ambiente. 5.ed. – Porto Alegre: Bookman, 2012.

  2. Gabriel Gomes disse:

    A resultante atrativa depende da naturaza e massa dos corpos?

  3. Borde Zax disse:

    Forças de contato causam confusão em parte por causa da linguagem usada. Primeiro, “normal” é uma palavra que tem um significado muito específico em geometria, mas que é amplo no uso quotidiano. Esta parte é esclarecida sem muita dificuldade, quando se aprende mecânica. Segundo (e menos abordado), “reação” pode induzir ao entendimento incorreto de que é algo do tipo “reacionário”, significando vir sempre de “dentro para fora”, nos “empurrando” ou “rejeitando”, que não é correto. Como o Lang mencionou em seu excelente diálogo com o Jailson: a reação é apenas a “outra” força, este nome não diz nada sobre o sentido em que ela está presente.

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