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domingo, 14 de setembro de 2014

DINÂMICA - FORÇA CENTRÍPETA

Força resultante
Sabe-se que a força é capaz de aumentar a velocidade, diminuir a velocidade e alterar a direção do movimento. Quando a velocidade tem módulo alterado, diz-se que foi o componente tangencial da força resultante que atuou. No caso da mudança na direção do movimento, diz-se que foi o componente centrípeta.

Componente da resultante tangencial
É o componente da força resultante responsável pela mudança na intensidade da velocidade. Sua ação se faz na mesma direção que a velocidade, com mesmo sentido no movimento acelerado e sentido contrário no movimento retardado.

Componente da resultante centrípeta
É o componente da força resultante responsável pela mudança na direção do movimento. Sua ação se faz na direção perpendicular à da velocidade, sempre apontando para o centro da curva descrita.

Aplicando a segunda lei de Newton: FR = m.a, substituindo a aceleração centrípeta , tem-se:


Aplicação da força centrípeta
No cotidiano, há vários casos em que a força centrípeta está presente, principalmente no movimento de um automóvel. Seguem os principais casos.

Moto ou carro numa curva plana e horizontal
Como moto/carro faz a curva sem deslizar, quem evita o deslizamento é a força de atrito que, no caso, é a única força que age na direção do centro da curva, sendo por isso a própria força resultante centrípeta.

Existe um limite de velocidade para não ocorrer o deslizamento. Essa velocidade, dita máxima para fazer a curva, é dada por:


Como o plano é horizontal, lembrando que N = P, então:

Movimento sobre uma elevação ou depressão
Na elevação, a força peso deve ser maior que a força normal.

Então: P > N
Assim: Fc = P – N

Na depressão, a força peso deve ser menor que a força normal.

Então: N > P
Assim: Fc = N – P

Looping
Num looping, o corpo só consegue completá-lo se sua velocidade for maior ou igual a um valor mínimo, caso contrário ele perde contato com o apoio e cai. Para isso, no ponto mais alto da curva, a força peso deve ser no mínimo, a força resultante, ou seja, faça o papel de força centrípeta.
Nesse caso, para determinar a velocidade mínima necessária no ponto mais alto da curva:

Rotação na vertical
Quando um corpo preso a uma corda é colocado a girar num plano vertical, com velocidade constante, observa-se que a intensidade da força de tração é altera constantemente. Ao passar pelo ponto mais alto da trajetória sua intensidade é mínima e ao passar pelo ponto mais baixo é máxima.


Para determiná-la, considera-se:

  • No ponto mais alto: Fc = T + P  ----> T = Fc - P
  • No ponto mais baixo: Fc = T – P ---->  T = Fc + P
  • Nas laterais: Fc = T
  • http://minhasaulasdefisica.blogspot.com.br/2011/10/forca-centripeta.html

Um comentário:

  1. É mais um comentário que faço, a este tipo de assunto, porque considero que a física está errada em relação ao mesmo. Há vozes que se levantam contra a física neste ponto, e eu sou uma delas. Ora nos leoopings, a verdade é que o peso não se soma à força normal para formar a centrípeta, no ponto mais alto, como diz a física, nem se subtrai no fundo, também como diz a fìsica. O que acontece è bem diferente, e tem mesmo que ser, pois como a física diz , não faz sentido! No ponto mais alto, o peso é anulado pela inércia radial centrífuga do corpo circulante; no fundo, a força normal, que é também a centrípeta, já inclui a reação à força peso. Atenção: estas forças não se anulam. Se refletirem um pouco, vão chegar à conclusão que a física não está bem. É preciso mudar a física.

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