¿Fuerza normal en un sistema de péndulo compuesto (péndulo físico)?

Considere un péndulo compuesto que gira alrededor de un eje horizontal fijo, ilustrado por el diagrama de fuerza a la derecha:

la imagen fue tomada de hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pend.html#c4

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Bien, no puedo entender hacia dónde debe apuntar la fuerza normal sobre el péndulo (esta fuerza no se indica en el diagrama).

Por un lado, creo que debe apuntar en la misma dirección que la fuerza de tensión del diagrama de la izquierda, para producir la rotación. Pero, por otro lado, ¿no debería la fuerza normal apuntar hacia el péndulo en lugar de alejarse de él? En cualquier caso, sé que la cara normal es perpendicular a la superficie de contacto, pero ¿cómo encaja la "superficie de contacto" en el contexto de este escenario?

Por favor, ayúdame a entender los conceptos involucrados.

Esto parece haber sido discutido en physics.stackexchange.com/questions/22248/… , pero desafortunadamente realmente no entiendo las respuestas (comentarios) que se dan allí.

Respuestas (1)

Si piensas que el péndulo se balancea sobre un clavo que atraviesa un orificio liso cerca de la parte superior, entonces la tensión en el péndulo tirará en la dirección de la longitud del péndulo. La fuerza normal será opuesta a esta (tu primera respuesta) y la ejercerá el clavo sobre la punta del agujero en contacto con él. Entonces, si el clavo tiene una sección transversal circular, la fuerza se ejercerá en el punto de este círculo en el "extremo superior" del diámetro que está en la dirección de la longitud del péndulo.

¡¡Gracias!! El problema original en mi material de estudio usa el ejemplo de un letrero de bar oscilante, y se nos pide que supongamos que la rotación es sobre el borde superior del letrero. Su explicación me ha ayudado a darme cuenta de que esta suposición es solo para ayudar a simplificar el cálculo de distancia/longitud, pero al considerar el diagrama de fuerza, no tendría sentido dejar que el letrero del pub se balanceara sobre su borde.
Entonces, de hecho, la fuerza normal apunta hacia el péndulo compuesto en lugar de alejarse de él. Y para responder mejor a mi propia pregunta: la "superficie de contacto" en este escenario es el arco de la sección transversal del clavo, por lo que perpendicular a él sería radial desde su centro, es decir. a lo largo de la línea punteada en el diagrama de arriba. Entonces, todo tiene sentido ahora. Salud
La "fuerza normal" ejercida por el clavo sobre la superficie del agujero (esta superficie es parte del péndulo) está en dirección opuesta al cuerpo del péndulo (es decir, "hacia arriba" en su diagrama). Sabes que esta fuerza está en esta dirección, porque si de repente sacas el clavo, el péndulo caerá.
Sí, sí. No contradice lo último que dije. A lo largo de la línea de puntos y apuntando en diagonal "hacia arriba".
¿Fuerza normal en un sistema de péndulo compuesto (péndulo físico)?
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