Física Delivery: Força Centrípeta

Força centrípeta é a força resultante que puxa o corpo para o centro da trajetória em um movimento curvilíneo ou circular.

Objetos que se deslocam em movimento retilíneo uniforme possuem velocidade modular constante. Entretanto, um objeto que se desloca em arco, com o valor da velocidade constante, possui uma variação na direção do movimento; como a velocidade é um vetor de módulo, direção e sentido, uma alteração na direção implica uma mudança no vetor velocidade. A razão dessa mudança na velocidade é a aceleração centrípeta.

Como força é dada pela fórmula:

$\vec{F} = {m\vec{a}}$

e a aceleração, neste caso particular, corresponde à aceleração centrípeta dada pela fórmula:

$\vec{a_c} = -{|\vec{v}|^2 \over {r}} \hat{r}$

temos a força centrípeta que pode ser calculada como:

$\vec{F} = {m}{|\vec{v}|^2 \over {r}} \hat{r}$

Onde

${m} \,$ é a massa (em quilogramas no SI),

${\vec{v}}$ é a velocidade linear do corpo (em metros por segundo no SI)

${r} \,$ é o raio da trajetória percorrida pelo corpo (em metros no SI).

Em todo movimento circular existe uma força resultante na direção radial que atua como força centrípeta, de modo que a força centrípeta não existe por si só. Por exemplo, o atrito entre o solo e o pneu do carro faz o papel da força centrípeta quando o carro faz curvas. A força gravitacional faz o mesmo papel no movimento de satélites em torno da Terra. Assim sendo:

$\vec{F_{ctr}} = \sum \vec{F_{radial}}$