Não é comum entre os alunos o correto entendimento do que é a Força Centrípeta, de qual o seu efeito e de quando ela aparece.
A Força Centrípeta é necessária para que um objeto mude a direção do seu movimento. Ela age na direção que une a posição que o objeto ocupa e o centro da curva que ele descreve. Ela age no sentido do centro da curva.
Importante: A Força Centrípeta não é um novo tipo de força. Ela é a resultante da soma das forças que agem sobre o objeto na direção do centro da curva.
Clique aqui e conheça os detalhes da Força Centripeta.
Abra a animação. Com ela vamos estudar como a Força Normal pode exercer o papel de Força Centrípeta.
Considere uma bola dentro de uma arena circular. A bola se movimenta em linha reta com velocidade constante ( seta azul). A cada vez que ela se choca contra a parede que cerca a arena ela sofre a ação da Força Normal aplicada pela parede ( setas vermelhas). Da primeira vez ela se choca três vezes contra a parede e sua trajetória é mostrada na figura abaixo.
Da segunda vez a bola se choca seis vezes contra a parede e, como consequência da ação da Força Normal, muda de direção seis vezes. Observe que a Força Normal (setas vermelhas) é sempre perpendicular à parede naquele ponto e aponta para o centro da curva. A bola percorre a trajetória a seguir:
A cada rodada a bola se choca mais vezes contra a parede da arena e sua trajetória vai se aproximando, cada vez mais, de uma trajetória circular.
Abra a animação. Quando o número de choques é muito grande acontecem duas coisas: A trajetória da bola pode ser considerada como circular, isto é, a velocidade varia continuamente de direção. E, por sua vez, a Força Normal, que age somente durante os choques, passa a agir continuamente pois os choques são tantos que o intervalo de tempo entre eles é muito pequeno.
Nesta situação a Força Normal, aplicada pela parede da arena, faz o papel da Força Centrípeta que mantém a bola numa trajetória circular.
Produção da animação: Teachers'Domain.
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