La forza, come concetto di fisica, è descritta dalla seconda legge di Newton, che afferma che l'accelerazione si verifica quando una forza agisce su una massa. Matematicamente, questo significa F = ma, sebbene sia importante notare che l'accelerazione e la forza sono quantità vettoriali (cioè hanno sia una grandezza che una direzione nello spazio tridimensionale) mentre la massa è una quantità scalare (cioè, ha una solo grandezza). Nelle unità standard, la forza ha unità di Newton (N), massa misurata in chilogrammi (kg) e l'accelerazione è misurata in metri al secondo quadrato (m /s ^2).

Alcune forze sono forze non di contatto, nel senso che agiscono senza gli oggetti che li vivono in contatto diretto tra loro. Queste forze includono la gravità, la forza elettromagnetica e le forze internucleari. Le forze di contatto, d'altra parte, richiedono che gli oggetti si tocchino l'un l'altro, sia questo per un semplice istante (come una palla che colpisce e rimbalza contro un muro) o per un periodo prolungato (come una persona che rotola su una collina) .

Nella maggior parte dei contesti, la forza di contatto esercitata su un oggetto in movimento è la somma vettoriale delle forze normali e di attrito. La forza di attrito agisce esattamente di fronte alle direzioni del movimento, mentre la forza normale agisce perpendicolare a questa direzione se l'oggetto si muove orizzontalmente rispetto alla gravità.

Fase 1: Determina la forza di attrito

Questa forza è uguale al coefficiente di attrito
μ tra l'oggetto e la superficie moltiplicato per il peso dell'oggetto, che è la sua massa moltiplicata per gravità. Quindi F _{f = μmg. Trova il valore di μ osservandolo in un grafico online come quello di Engineer's Edge. Nota: a volte è necessario utilizzare il coefficiente di attrito cinetico e in altri casi è necessario conoscere il coefficiente di attrito statico.}

Si supponga per questo problema che F _{f = 5 Newton.}

Step 2: Determina la Forza Normale

Questa forza, F _{N, è semplicemente la massa dell'oggetto per l'accelerazione dovuta alla gravità per il seno dell'angolo tra la direzione del movimento e il vettore di gravità verticale g, che ha un valore di 9,8 m /s ^{2. Per questo problema, supponiamo che l'oggetto si muova orizzontalmente, quindi l'angolo tra la direzione del movimento e la gravità è di 90 gradi, che ha un seno di 1. Quindi F N = mg per gli scopi attuali. (Se l'oggetto scivolasse lungo una rampa orientata a 30 gradi rispetto all'orizzontale, la forza normale sarebbe mg × sin (90 - 30) = mg × sin 60 = mg × 0,866.)}}

Per questo problema , assumere una massa di 10 kg. F _{N è quindi 10 kg × 9.8 m /s ^{2 = 98 Newton.}}

Passaggio 3: applica il teorema di Pitagora per determinare l'entità della forza di contatto complessiva

Se si immagina la forza normale F _{N che agisce verso il basso e la forza di attrito F f che agisce orizzontalmente, la somma vettoriale è l'ipotenusa che completa un triangolo rettangolo che unisce questi vettori di forza. La sua grandezza è quindi:}

(F _{N ^{2 + F f 2) (1/2),}}

che per questo problema è

(15 ^{2 + 98 2) (1/2)}

= (225 + 9.604) ^(1/2)

= 99,14 N.