Quando un oggetto esegue un moto circolare uniforme, il suo valore di velocità è costante, ma questa grandezza subisce cambiamenti nella sua direzione e direzione.
Si noti nell'immagine sopra che il vettore velocità, in arancione, subisce cambiamenti di direzione e direzione lungo il percorso circolare. IL grandezza responsabile della variazione di direzione e direzione della velocità durante l'esecuzione di un movimento circolare è il accelerazione centripeta, vettore evidenziato in verde. Questa quantità è definita dalla seguente equazione:
L'accelerazione centripeta risulta dal rapporto tra il quadrato della velocità (V) di un corpo e il raggio (R) della traiettoria circolare eseguita.
Forza centripeta
Il termine centripeto significa ciò che punta al centro. Notare nella figura precedente che i vettori in verde, che rappresentano l'accelerazione centripeta, puntano tutti al centro e generano la variazione di direzione e direzione della velocità.
Associato all'accelerazione centripeta, possiamo definire da
Seconda legge di Newtonton la forza centripeta. Questa forza è responsabile del mantenimento dei corpi bloccati nel percorso circolare.
I termini dell'equazione della forza centripeta sono:
FCP = Forza centripeta (N – newton)
m = Massa corporea (kg)
V = Velocità del corpo (m/s)
R = Raggio del percorso circolare (m)
Oltre all'accelerazione, la forza centripeta punta al centro della traiettoria circolare. Quando un veicolo svolta in autostrada, il forza di attrito tra le gomme e l'asfalto funge da forza centripeta e mantiene il mobile fissato al percorso circolare. Le gomme lisce e la strada bagnata riducono l'attrito e aumentano il rischio che il veicolo perda il controllo e vada fuori strada durante una svolta.
C'è forza centrifuga?
Quando siamo in macchina e il veicolo gira a destra, notiamo che il nostro corpo viene portato automaticamente a sinistra, mostrando la tendenza ad uscire dalla curva compiuta dal veicolo. Apparentemente, una forza lo tira fuori dalla traiettoria, da qui l'idea di forza centrifuga.
Tuttavia, vale la pena dire che il la forza centrifuga non esiste. Quello che molti chiamano forza, in realtà, è il inerzia. Durante l'esecuzione della virata, il corpo di un passeggero tende, per inerzia, a mantenere il movimento nella direzione precedente e, quindi, sorge la sensazione di essere spinto fuori dalla traiettoria circolare.
La linea tratteggiata nell'immagine sopra mostra la traiettoria di un oggetto se ha abbandonato il movimento circolare esattamente nel punto indicato. Non esiste una forza centrifuga che faccia “scappare” l'oggetto dal percorso circolare, poiché il percorso indicato risulta dall'inerzia dell'oggetto.
di Joab Silas
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-forca-centripeta.htm