A força centrípeta é a responsável por manter um objeto em movimento circular. Ela age sempre na direção do centro da trajetória, ou seja, aponta para o centro do círculo.
Mesmo que a velocidade do objeto seja constante em módulo, sua direção está mudando continuamente. Por isso, o objeto está acelerado, e essa aceleração se chama aceleração centrípeta.
#inserir imagem aqui# – Diagrama de um objeto em movimento circular, com vetores indicando a velocidade tangencial e a força centrípeta apontando para o centro.
Fórmulas principais
A aceleração centrípeta (\( a_c \)) é dada por:
\[
a_c = \frac{v^2}{R}
\]
Onde:
- \( v \) é a velocidade do objeto
- \( R \) é o raio da trajetória circular
Aplicando a segunda lei de Newton, temos que a força centrípeta é:
\[
F_c = m \cdot a_c = m \cdot \frac{v^2}{R}
\]
Essa força não é uma nova força da natureza — na verdade, ela é a resultante de outras forças (como tração, atrito ou normal) que agem sobre o corpo para manter o movimento circular.
Unidades no SI
- Velocidade \( v \): m/s
- Raio \( R \): m
- Massa \( m \): kg
- Força centrípeta \( F_c \): N (newton)
Tabela Resumo
Grandeza | Fórmula |
---|---|
Aceleração centrípeta | \( a_c = \frac{v^2}{R} \) |
Força centrípeta | \( F_c = m \cdot \frac{v^2}{R} \) |