Efisica

Força centrífuga

 

Imagine-se girando num carrossel. Você tem a sensação de que está sendo atirado para fora. Essa sensação que o faz sentir-se compelido para fora, para fugir do centro, é o resultado da força centrífuga.

A força centrífuga surge sempre que nos movimentamos fazendo curvas (ao longo de trajetórias não-retilíneas).
exemplo interativo

Para um indivíduo num sistema em rotação ou que se movimenta numa curva surge uma força, nesse sistema, conhecida como força centrífuga. Ela tem as seguintes características:

Direção

Na direção perpendicular à curva por aquele ponto no qual o objeto está.

Sentido

No sentido de "fuga do centro" (para fora). Fuga do centro da circunferência osculadora (a circunferência que tangencia a curva num dado ponto).

Módulo

O módulo de força centrífuga é dado por

onde v é a velocidade escalar do corpo no ponto P e R é o raio da circunferência osculadora pelo ponto P.

e R é a distância do objeto até o centro. Podemos então escrever

Para o indivíduo sobre a plataforma, o objeto está em repouso e ele escreverá para a aceleração na direção normal

= 0

Esse resultado é compatível com o anterior, desde que nos lembremos da força centrífuga. Levando em conta a força centrífuga podemos escrever na direção normal

Donde concluímos que

que é exatamente o mesmo resultado dado acima.

Consideremos, a título de exemplo, o movimento de um objeto de massa m sobre uma plataforma circular em movimento de rotação em torno do seu eixo (um carrossel é um bom exemplo dessa situação). O objeto está preso ao eixo da plataforma por um fio.

Consideremos agora o movimento desse objeto descrito por dois observadores. Um localizado sobre o solo, em repouso (sistema S), e outro localizado sobre a plataforma (S').

Um indivíduo no solo escreverá

Na direção normal ao movimento ele escreverá

onde acp é a aceleração centrípeta. De acordo com o resultado já conhecido, podemos escrever

 

 

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