La fuerza normal y la fuerza de contacto

digamos que tenemos un enorme lago congelado más o menos algo así el punto es que se entienda que es una superficie y que sea plana y que sea de hielo la idea del hielo ahorita lo vamos a platicar y es esencialmente que tiene que ver con la fricción que que puede ejercer sobre cualquier cuerpo que se encuentra encima y digamos que tenemos dos bloques de hielo un primer bloque de hielo aquí ok y otro bloque de hielo por acá ahí tenemos nuestros dos bloques de hielo y digamos que estos bloques de hielo son exactamente iguales excepto por una cosa bueno vamos vamos a ir escribiendo digamos que ambos tienen la misma masa es decir ambos tienen de masa digamos cinco kilogramos muy bien y la única diferencia que va a haber entre estos dos bloques de hielo es que éste va a estar en un estado estacionario es decir está en reposo en reposo o estacionario ok mientras que éste se va a mover a velocidad constante velocidad constante muy bien y no sé pues podemos suponer que este se mueve a una velocidad digamos hacia la derecha ok y digamos que su velocidad su rapidez es de 5 metros por segundo entonces por supuesto su estado estacionario de velocidad constante es con respecto a nuestro lago así que ahora vamos a suponer que la fricción es despreciable y por eso le pedimos que sea de hielo verdad como es nuestra idea más intuitiva que tenemos de cosas que tienen muy poca fricción así que vamos a suponer que aquí no hay fricción que la fricción es de expresa despreciable entonces qué es lo que nos dice la ley de newton que es esencialmente este cuerpo de aquí este este cubo de hielo tiene una velocidad cero verdad y es constante está en reposo es estacionario mientras que el otro cubo de hielo tiene una velocidad constante de 5 metros por segundo ok el punto es que ambos tienen velocidad constante entonces si nosotros queremos que se mantengan en ese mismo estado no debe haber una fuerza neta o más bien su fuerza neta que estén ejerciendo se sobre cada uno de estos cuerpos debe ser cero verdad para que mantengan ese estado y entonces si uno piensa que en realidad estos cuerpos pues no viven en un espacio abstracto en realidad viven en la tierra verdad entonces tú dirás oye si estos cuerpos viven en la tierra entonces debe haber una fuerza de atracción hacia el centro de la del planeta que es conocida como la gravedad verdad entonces entonces si están en la tierra tu puedes decir oye pero estos están descansando en su estado bueno esto está en estado de reposo o este está en estado de movimiento rectilíneo uniforme verdad están descansando entonces yo te preguntaría bueno cuál es la fuerza que evita que caigan al centro de la tierra porque aquí hay una fuerza que va hacia abajo y es la fuerza de gravedad de hecho esta fuerza es exactamente la misma para estos dos cuerpos esta fuerza es igual a la masa que damos que era la masa y esto es de 5 kilogramos por la gravedad por la gravedad entonces esta gravedad por supuesto sabemos que es de 9.81 metros por segundo sobre 9 puntos y 9.8 digamos metros sobre segundo cuadrado entonces más o menos si hacemos este cálculo tenemos 5 por 9 ok sería 5 por 9 pero antes hay que hacer 5 por 8 son 40 verdad y llevamos 4 y 9 por 5 son 45 y 4 son 49 49 vamos a dejarlo como 49 newtons esta fuerza de gravedad es de 49 newtons el peso de este cuerpo es de 49 minutos y que será igual al cuerpo al perdón al peso de este otro cuerpo ok entonces si si tenemos esa fuerza que está jalando hacia el centro de la tierra yo preguntaría cuál es la fuerza que está evitando que se vayan al centro de la tierra en caída libre y entonces tú día debes de estar pensando muy bien en esta respuesta y esencialmente es que el hielo el hielo de esta superficie provee una fuerza que contrarresta a la fuerza de gravedad es decir hay una fuerza que va hacia y va que va hacia arriba y que contrarresta la que ya teníamos es decir tenemos una fuerza de 49 newtons pero que va en sentido contrario a la fuerza de gravedad verdad aquí también tenemos una fuerza que va hacia arriba y que también es de 49 newtons muy bien y por supuesto si tú me dices que existe esa fuerza tienes toda la razón ahora la segunda ley de newton sigue siendo válida porque estas fuerzas aunque si están ejerciendo se sobre este cuerpo en realidad no son desbalanceadas más bien están balanceadas se cancelan se anulan ok entonces la segunda ley de newton sigue siendo válida y esta fuerza es lo que se le conoce como la fuerza normal ok entonces esta es fuerza normal y que esencialmente tiene que ver con bueno se le dice normal porque justamente es perpendicular a la superficie en donde nos encontremos por ejemplo si tenemos no sé que nuestro objeto nuestro digamos nuestro cubo se encuentra sobre un plano inclinado digamos algo así digamos que aquí tenemos nuestra cajita que nuestra cajita se encuentra sobre este plano inclinado entonces la fuerza normal va a ser una fuerza que imprime la superficie de forma perpendicular a ella misma aunque entonces ésta es una fuerza perpendicular y por eso es que se les llama fuerza normal y todo esto lo que hay alrededor de la fuerza normal no es otra cosa más que una fuerza electromagnética y ahorita vamos a ver porque digamos que hacemos un zoom en sobre bueno cerca de de esta de dónde está el contacto digamos y aquí tenemos nuestras moléculas de agua de este de este bloque de hielo y aquí tenemos las moles de agua de la superficie de nuestro lago congelado ok entonces esto es en donde se está realizando una fuerza electromagnética déjenme dibujar estos digamos como en un vamos a hacerle zoom vamos a acercarnos mucho más digamos que aquí tenemos nuestra molécula de oxígeno y que aquí están nuestras moléculas de agua muy bien digamos este es una molécula de nuestro bloque de hielo mientras que aquí está una molécula de agua una molécula de agua de nuestro lago entonces lo que está ocurriendo aquí en digamos en a nivel microscópico es que entre estas moléculas hay una fuerza de repulsión electrostática muy bien bueno hay una fuerza de repulsión entre estas moléculas y eso es lo que está evitando que nuestro cubo de hielo descienda en caída libre hacia el centro de la tierra ok eso es lo que evita que el cubo caiga hacia el centro de la tierra y es la repulsión entre las moléculas de agua muy bien de estos dos objetos entonces a nivel macro lo vemos como una fuerza de contacto pero a nivel microscópico oa nivel atómico simplemente es una repulsión electrostática