A força centrípeta atrai o objeto para dentro de uma trajetória, quando é desenvolvido um movimento curvilíneo e circular.
Quando um corpo se move numa trajetória retilínea e uniforme, sabe-se que ele desenvolve uma velocidade modular constante. Agora, se o deslocamento é em arco, tudo muda, posto que o valor da velocidade constante tem uma variação na direção do movimento.
Sendo essa velocidade um vetor de módulo, direção e sentido, uma mudança na direção impõe uma mudança no vetor velocidade. E o motivo dessa mudança na velocidade nada mais é que a aceleração centrípeta.
A 2ª Lei de Newton
Conforme a 2ª Lei de Newton, isto é, o Princípio Fundamental da Dinâmica, a força centrípeta é assim calculada: Fc = m.a. Esclarecendo: Fc quer dizer força centrípeta (N), m = massa (Kg) e a significa aceleração (m/s²).
Isso se dá porque, em todo movimento circular, há uma força que se aplica na direção radial, posto que atua como força centrípeta. O que nos leva a concluir que a força centrípeta não pode existir por si só.
Um bom exemplo disso é o atrito entre o pneu e o asfalto, que serve de agente da força centrípeta assim que o carro faz uma curva.
A aceleração centrípeta
A aceleração centrípeta se dá nos corpos que executam uma trajetória que é circular ou então curvilínea. Ela é calculada pela seguinte expressão: Ac = V²/r. Decifrando: Ac quer dizer aceleração centrípeta (m/s²), v = velocidade (m/s) e r = raio da trajetória circular (m).
Na aceleração centrípeta, um objeto em movimento circular uniforme faz certa circunferência apresentando velocidade escalar sempre constante. Essa velocidade não muda no movimento, embora a partícula esteja acelerada, uma vez que a direção da velocidade está alterando.
Isso ocorre, por exemplo, com os atletas de arremesso de peso de metal. O objeto é preso à mão por uma corda e é preciso aumentar a aceleração centrípeta, até que se chegue à velocidade ideal.
Os módulos dos vetores velocidade e aceleração continuam constantes durante o movimento, só que seu sentido muda sempre. A velocidade permanece na direção tangente à circunferência, tendo assim sentido semelhante ao do movimento. A aceleração, em contrapartida, está sempre no rumo radial, posto que aponta para o centro da circunferência.
Considerações sobre a força centrípeta
É devido à força centrípeta que o trem da montanha russa não cai, assim que fica de cabeça para baixo. As forças que atuam sobre os vagões geram uma aceleração e suas rodas parecem grudados nos trilhos.
Um experimento interessante é amarrar com corda uma esfera num tubo vertical e depois fazê-la girar. Quando a corda passa pelo tubo, dá novo rumo à direção gerada pela gravidade e agindo para que o objeto fique no plano horizontal.
É a força centrípeta que faz com que a esfera rode em círculo, posto que, do contrário, esta cairia.
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Fonte: Vamos Estudar Física, Entrancei, Wired, Vamos Estudar Física.
