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UsingNewton’sLaws
Physics1425Lecture7
MichaelFowler,UVa.
Today’sTopics
•Weight:theforceofgravity
•TheNormalForce:asurfacepushesback
•FreeBodyDiagrams:findingthetotal
forceonabody
Weight:theForceofGravity
•Newtonintroducedtheideaofagravitational
forcetoexplainGalileo’s“naturaldownward
acceleration”.
•Previously,forcewasonlyusedtodescribe
directphysicalcontactforces,theideaofa
gravitationalforceseemedweird—kindof
irrationalandmagical.
WeightandInertialMass
•Allfallingobjectshavethesameacceleration
(whenairresistanceiseliminated),soapplying
Fmamg
thegravitationalforceonanobject—itsweight—
mustbedirectlyproportionaltoitsinertialmass.
(Itisn’tobviouswhythisshouldbetrue!)
•IfanobjectistakentotheMoon,itsinertialmass
doesn’tchange—ittakesthesameenergyto
accelerateacar.Butitsweightdoeschange.
TheNormalForce
•Rightnow,theforceofgravityispullingusall
downwards—butwe’renotmoving!
Fmg
•Whatabout?
•RememberFisthetotalforceonabody.
•Ifthefloordisappears,Iwillaccelerate
downwards!
TheNormalForce
•Conclusion:thefloorisprovidingtheforce
balancingthatofgravity:it’scalledthenormal
force.
•Question:howcansomethingasinertand
immoveableasthefloorprovideaforce?
•Clue:howdoesaspringbalanceprovidea
forcetomeasureweight?
NormalForceandSpringiness
•Whenthetomatoesare
put
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