O que causa a aceleração centrípeta: 7 fatos que você deve saber

Centrípeta refere-se a “busca do centro”, portanto, a força sentida por um item se movendo em um círculo é chamada de força centrípeta.

As acelerações centrípetas são provocadas por forças centrípetas. O movimento circular de qualquer satélite em torno de um corpo celeste, com exceção da rotação da Terra em torno do Sol, é causado pela força centrípeta criada por sua atração gravitacional mútua.

Como ilustração, quando uma pessoa gira uma bola suspensa de uma corda horizontalmente sobre sua cabeça, a corda transfere uma força centrípeta gerada pelos músculos da mão e do braço, fazendo com que a bola se mova em um movimento circular.

A distância percorrida na situação especial do movimento circular é igual à circunferência de um círculo, ou 2r, onde r é o raio do círculo e é uma constante matemática. O período é indicado pela letra T, que é a quantidade de tempo que um objeto leva para terminar uma rotação completa de sua própria rota circular.

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Créditos da imagem “Aceleração centrípeta”: Wikimedia

O que é aceleração centrípeta?

Uma mudança na velocidade é conhecida como uma aceleração. Então, como algo viajando em um círculo a uma velocidade constante experimenta aceleração? Velocidade e velocidade não são exatamente a mesma coisa, no entanto. Velocidade é simplesmente a rapidez com que você está se movendo.

Porque não tem uma direção, é um escalar. Sua velocidade e direção são sua velocidade, por outro lado. Tem uma direção, tornando-se um vetor. Como ilustração, 3 mph é uma velocidade, mas 3 mph ao sul é uma velocidade.

A direção de um objeto viajando em um círculo muda continuamente, assim como sua velocidade. Além disso, sempre que a velocidade de um objeto muda, mesmo que apenas em uma direção, em vez de ambas, esse objeto deve estar acelerando.

O que causa os fatos de aceleração centrípeta?

Se levarmos em conta um movimento circular uniforme, podemos observar que a velocidade e a separação entre o item e o centro não mudam, fazendo com que o aceleração centrípeta também uma constante.

O raio vetor, que basicamente se afirma estar ligado ao raio da trajetória ao longo do qual ocorre o movimento circular, é um dos fatores a serem considerados. O vetor é a aceleração centrípeta direcionada, ou seja, é para dentro, ao longo desse raio.

Há uma dependência para a aceleração centrípeta e os dois principais fatores que depende dela são a velocidade tangencial e a velocidade angular do objeto em movimento.

Se considerarmos o movimento circular uniforme, então a centrípeta aceleração não é considerado um vetor constante. A razão é que a velocidade e a separação entre o objeto em movimento no centro sempre permanece constante.

O vetor, ou raio vetor, corresponde ao raio do movimento circular. O vetor representa a direção da aceleração centrípeta ao longo desse raio. Portanto, é interno.

Onde r é considerado o raio, v é considerado a velocidade tangencial e ac é considerado a aceleração centrípeta. A aceleração centrípeta geralmente tem um sinal negativo na forma vetorial.

O que causa a aceleração centrípeta?

A força geral causa a aceleração centrípeta. É a tensão na corda para um jogo de swing ball (ou tetherball).

É a atração da gravidade em um satélite. A força que existe entre o carro e a curva é a força de atrito e também é chamada de força de ponte.

O objeto continuará se movendo em uma trajetória reta perpendicular ao círculo se você remover essa força, o que também remove a aceleração centrípeta.

o que causa a aceleração centrípeta
Créditos da imagem “Bola balançando”: Wikimedia

Quais fatores afetam a aceleração centrípeta?

O tipo de força necessária para mover o objeto em movimento circular é considerado a força centrípeta. Existem principalmente três fatores que afetam a força centrípeta e são dados: massa do objeto; sua velocidade; o raio do círculo.

Com velocidade tangencial constante e raio de trajetória circular, a força centrípeta é linearmente proporcional à massa do objeto.

Inclinação = F/m = v²/r

No raio constante de um caminho circular e massa do objeto, a força centrípeta é diretamente proporcional ao quadrado da tangencial velocidade.

Inclinação = F / v² = m / r

F=mv²/r

Com velocidade tangencial constante e massa do objeto, a força centrípeta é inversamente proporcional à raio do caminho circular.

Inclinação = F r = m v²

Que força causa a aceleração centrípeta quando a moeda está parada em relação ao prato giratório?

A força de atrito estático que existe entre a moeda e o prato giratório existe principalmente quando a moeda e o prato giratório estão em repouso um em relação ao outro e, por sua vez, produz a aceleração centrípeta que impulsiona o sistema em movimento.

Que força causa a aceleração centrípeta de um carro fazendo uma curva?

Geralmente existe uma força chamada força de atrito entre o pneu e a estrada e esta é a única razão para o carro se mover em movimento circular. Se não houver atrito suficiente, o automóvel se moverá em uma curva com raio maior e sairá da estrada.

Digamos que nos concentramos em um determinado carro fazendo uma curva inclinada específica. Como a massa e o raio de giro do carro são fixos, a força centrípeta necessária para girar o carro (mv2/r) depende de sua velocidade; velocidades mais altas exigem forças centrípetas maiores, enquanto velocidades mais baixas exigem forças centrípetas menores.

Seguindo o padrão aritmético, a quantidade de força centrípeta necessária para o carro girar é dada (a componente horizontal da força normal = mg tan θ) é fixa (já que a massa do carro e o ângulo de inclinação são taxas fixas) . Segue-se que nossa descoberta da velocidade na qual a força centrípeta necessária para virar o carro corresponde à força centrípeta gerada pela estrada faz sentido.

O peso de um carro, mg, que puxa o veículo para baixo, e a força normal, N, causada pela estrada, que empurra o veículo para cima, são as forças que atuam no veículo quando ele está em uma superfície plana (sem inclinação).

Não há componente horizontal para nenhuma dessas forças, ambas agem verticalmente. Sem atrito, não há força que possa gerar a força centrípeta necessária para fazer o carro andar em movimento circular; o veículo não pode girar.

Por outro lado, a força normal, que é sempre perpendicular à superfície da estrada, não é mais vertical se o carro estiver em uma curva inclinada.

Será necessário que o carro se mova na velocidade adequada para que a força centrípeta necessária seja igual à força que já está presente, mas é possível. Mesmo em gelo perfeitamente liso, um carro pode navegar com segurança em uma curva inclinada se for conduzido apenas na velocidade adequada.

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Créditos da imagem “Aceleração do carro”: Wikimedia

O que causa a aceleração centrípeta de um elétron em um átomo de hidrogênio?

Existe carga negativa e positiva, para o elétron é a carga negativa e para o núcleo é a carga positiva. A força centrípeta necessária para os elétrons girarem em torno do núcleo é fornecida por essa força eletrostática.

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Créditos da imagem “Átomo de hidrogênio”: Wikimedia

Conclusão

A aceleração centrípeta tem uma magnitude e esta magnitude depende diretamente da velocidade tangencial e da velocidade angular. Mantendo todos esses fatos em mente, podemos agora concluir que a aceleração centrípeta é causada por vários outros fatores, mas também por esses dois fatores. Também a aceleração centrípeta é considerada o número escalar.

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