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Força centrípeta – A força da montanha russa

Força CentrípetaA força centrípeta é bastante aplicada no dia a dia. Os exemplos mais comuns da aplicação da força centrípeta são montanha russa e carro fazendo curva. Nesse artigo utilizarei esses exemplos para explicar a matéria.

Força centrípeta x força centrífuga

É bastante comum ver as pessoas confundirem força centrípeta com força centrifuga, talvez pelo nome parecido, mas o importante é que são duas forças totalmente oposta. Uma não é reação da outra, mas possuem sentidos opostos. De modo simples, um carro se movendo por uma pista redonda. A força centrípeta puxa o carro para o centro do círculo e a força centrífuga empurra o veiculo para fora do circulo.

O que é força centrípeta?

Podemos definir força centrípeta como sendo a força resultante sobre um corpo em um movimento circular. Observem que não é a única força atuando sobre o objeto em movimento circular, mas a força resultante sobre ele. Quando um corpo entra em movimento circular, ele adquire aceleração centrípeta. Onde há massa e aceleração há força, conforme definição da 2ª Lei de Newton.

Como calcular a força centrípeta?

Como já disse, a força centrípeta atua quando um corpo entra em movimento circular, o que gera uma aceleração denominada aceleração centrípeta. Aplicando a 2ª Lei de Newton (Princípio fundamental da dinâmica), podemos encontrar a fórmula da força centrípeta.

Força Centrípeta 01Força Centrípeta 02Força Centrípeta 03
Onde:
Fc: Força centrípeta
ac: aceleração centrípeta
m: massa
r: raio
v: velocidade
ω: velocidade angular
Qual das duas fórmulas usar? Depende dos dados que estiver à disposição. Se você possuir o valor da velocidade (v) use a primeira fórmula, mas se tiver o valor da velocidade angular (ω), então utilize a segunda fórmula. Caso o exercício informar o valor da aceleração centrípeta, basta aplicar a fórmula da força.

Exercício de força centrípeta resolvido

1-Um motociclista pilota sua moto em uma pista circular de 20 metros de diâmetro. Calcule a força centrípeta, sabendo que a massa do piloto mais a massa da moto valem 150 Kg e que a velocidade da moto é de 60 Km/h.
Nesse caso vamos utilizar a fórmula que envolve a velocidade. Outro fato importante e que faz muitas pessoas errarem os exercícios é a conversão das unidades de medida. Adotando o Sistema Internacional de medidas, a massa deve ser medida em quilogramas, o raio em metros e a velocidade em metros por segundo.

Exercício de força centrípeta resolvido

Exercício de força centrípeta resolvido

Exercício de força centrípeta resolvido

Exercício de força centrípeta resolvido

Exercício de força centrípeta resolvido