O que é e o seu funcionamento
Uma experiencia que qualquer pessoa pode fazer:
- Pendurar um peso P no teto do seu carro, como por exemplo no suporte do espelho retrovisor no interior do seu carro.
Carro com velocidade V retilínea e uniforme
Se o carro estiver com uma velocidade V retilínea e uniforme, você verá que o peso P estará sempre pendurado na vertical.
Carro em Aceleração
Se você acelerarem um trecho reto da estrada, aparecerá uma força de inércia Fi que empurrará o peso P para trás, ou seja, na direção oposta à aceleração.
Carro em desaceleração
Se você, em vez de acelerar, desacelerar aparecerá uma força de inércia Fi que empurra o peso P para a frente do carro, ou seja, na direção da desaceleração.
Se você estiver em um trecho reto da estrada com uma velocidade uniforme V, o peso P ficará pendurado sempre na posição vertical.
Se você entrar num trecho curvo, observará uma força de inércia Fi que empurrará o peso P na direção do raio da curva de dentro para fora da curva.
Força Centrífuga - Fc
É a força de inércia Fi real que empurra o peso P para fora do movimento curvilíneo quando o carro estiver em uma trajetória curva. Esta força centrífuga - Fc aparece em todos os movimentos curvilíneos.
Ela é calculada pela fórmula matemática: Fc=m.v2/r onde:
Fc = Força centrífuga
m = massa do corpo
v = velocidade tangencial do corpo
r = raio da curva do movimento
Acabamos de ver que existem 3 tipos de forças de inércia que aparecem nos corpos quando modificam os seus referenciais.
Quando o referencial de um corpo é acelerado, ele age como se aparecesse nele uma força Fi empurrando para trás; quando o referencial é desacelerado, ele age como se aparecesse nele uma força Fi empurrando para frente; quando a trajetória de um referencial entra em curva, o corpo age como se aparecesse nela uma força Fi para fora da curva.
Esta é a força centrífuga Fc que a física interpreta erroneamente como se fosse uma força fictícia e que só existe para um observador no mesmo referencial em movimento curvilíneo denominado pelos físicos de referencial inercial.
A força centrífuga Fc existe para todos os referenciais, tanto para o inercial como para os não inerciais da ciencia. Estes referenciais deveriam ser denominados de sensitivos e não sensitivos. Porque, um observador neles sente ou não a força centrífuga Fc.
A força centrífuga é a mesma que a centrípeta ?
Quando estamos sentados num carro, em movimento retilíneo uniforme, sentimos as mesmas forças que sentimos quando estamos sentados numa cadeira em repouso. Mas se o carro faz a uma curva, principalmente em alta velocidade, a força centrípeta que nos obriga a acompanhar o carro na curva é aplicada pela lateral do carro.
Adotando o carro como referencial, uma outra força deve estar atuando sobre as pessoas para que permaneçam em repouso. ( atenção: repouso em relação ao carro )
Esta é a força centrífuga que age do centro para a periferia da curva, equilibrando a força centrípeta.
Para um observador fora do carro, a força centrífuga não existe. Ela vê o carro acelerando para o centro da curva devido à força centrípeta, provocada pelo atrito dos pneus com a pista. Por isso, a força centrífuga é denominada força fictícia: se ela realmente existisse, a força resultante seria zero, e não haveria razão para fazermos a curva. Inventamos a força centrífuga para podermos aplicar a primeira Lei de Newton ao referencial do carro, fazendo a curva.
Vamos analisar um outro exemplo. Um satélite artificial é observado por uma pessoa que está dentro dele. Esse observador precisa explicar por que o satélite permanece em repouso, apesar da atração gravitacional da Terra. A introdução de uma força fictícia, força centrífuga, orientada para fora, equilibra a força gravitacional e mantém o satélite em repouso. Um observador aqui da Terra não precisa deste artifício: a força gravitacional age sobre o satélite como uma força centrípeta, mantendo-o em movimento circular. Se uma força centrífuga equilibrasse a força gravitacional, o satélite iria mover-se em linha reta, o que não ocorre. Portanto, para este observador ( referencial ) a força centrífuga não existe.
As forças centrípeta e centrífuga são completamente distintas. A força centrífuga só tem sentido num referencial ligado ao objeto que gira. Apesar de possuir o mesmo módulo, a mesma direção da força centrífuga e sentido oposto ao dela, as dua mãos não formam um par ação-reação, pois estão aplicadas ao mesmo objeto. Aliás, a força centrífuga, por ser fictícia, não tem reação.
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=jD-tjWPdK4s
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