Conhecimento Cientifico Força centrípeta, o que é, conceitos básicos e atuação da 2ª Lei de Newton

Força centrípeta, o que é, conceitos básicos e atuação da 2ª Lei de Newton

A força centrípeta é aquela que age quando um objeto entra num movimento que é ao mesmo tempo curvilíneo e também circular. O post Força centrípeta, o que é, conceitos básicos e atuação da 2ª Lei de Newton apareceu primeiro em Conhecimento Científico.

A força centrípeta atrai o objeto para dentro de uma trajetória, quando é desenvolvido um movimento curvilíneo e circular.

Quando um corpo se move numa trajetória retilínea e uniforme, sabe-se que ele desenvolve uma velocidade modular constante. Agora, se o deslocamento é em arco, tudo muda, posto que o valor da velocidade constante tem uma variação na direção do movimento.

Sendo essa velocidade um vetor de módulo, direção e sentido, uma mudança na direção impõe uma mudança no vetor velocidade. E o motivo dessa mudança na velocidade nada mais é que a aceleração centrípeta.

A 2ª Lei de Newton

Conforme a 2ª Lei de Newton, isto é, o Princípio Fundamental da Dinâmica, a força centrípeta é assim calculada: Fc = m.a. Esclarecendo: Fc quer dizer força centrípeta (N), m = massa (Kg) e a significa aceleração (m/s²).

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

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Isso se dá porque, em todo movimento circular, há uma força que se aplica na direção radial, posto que atua como força centrípeta. O que nos leva a concluir que a força centrípeta não pode existir por si só.

Um bom exemplo disso é o atrito entre o pneu e o asfalto, que  serve de agente da força centrípeta assim que o carro faz uma curva.

A aceleração centrípeta

A aceleração centrípeta se dá nos corpos que executam uma trajetória que é circular ou então curvilínea. Ela é calculada pela seguinte expressão: Ac = V²/r. Decifrando: Ac quer dizer aceleração centrípeta (m/s²), = velocidade (m/s) e r = raio da trajetória circular (m).

Na aceleração centrípeta, um objeto em movimento circular uniforme faz certa circunferência apresentando velocidade escalar sempre constante. Essa velocidade não muda no movimento, embora a partícula esteja acelerada, uma vez que a direção da velocidade está alterando.

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

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Isso ocorre, por exemplo, com os atletas de arremesso de peso de metal. O objeto é preso à mão por uma corda e é preciso aumentar a aceleração centrípeta, até que se chegue à velocidade ideal.

Os módulos dos vetores velocidade e aceleração continuam constantes durante o movimento, só que seu sentido muda sempre. A velocidade permanece na direção tangente à circunferência, tendo assim sentido semelhante ao do movimento. A aceleração, em contrapartida, está sempre no rumo radial, posto que aponta para o centro da circunferência.

Considerações sobre a força centrípeta

É devido à força centrípeta que o trem da montanha russa não cai, assim que fica de cabeça para baixo. As forças que atuam sobre os vagões geram uma aceleração e suas rodas parecem grudados nos trilhos.

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

A força centrípeta atua sobre o objeto num movimento curvilíneo e circular

Conhecimento Científico

Um experimento interessante é amarrar com corda uma esfera num tubo vertical e depois fazê-la girar. Quando a corda passa pelo tubo, dá novo rumo à direção gerada pela gravidade e agindo para que o objeto fique no plano horizontal.

É a força centrípeta que faz com que a esfera rode em círculo, posto que, do contrário, esta cairia.

Leia também sobre a Inércia, o que é? Conceito, definições e aplicações da 1ª Lei de Newton.

Fonte: Vamos Estudar Física, Entrancei, Wired, Vamos Estudar Física.

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