ETAPA III FORÇA CENTRÍPETA

 Devido à existência desta aceleração centrípeta e aplicando a segunda lei de Newton (força é igual ao produto da massa pela aceleração), teremos uma força dirigida para o centro. Esta força é denominada força centrípeta e sempre aparece em corpos que realizam um movimento circular.

Pela 1ª Lei de Newton, quando a força resultante sobre um corpo é nula, este executa um movimento retilíneo uniforme ou se mantém em repouso. Portanto, para executar um movimento circular, mesmo que uniforme, é necessário uma resultante diferente de zero, apontando para o centro, responsável por alterar a direção da velocidade. Logo, a força centrípeta é uma resultante de forças.

Existem três expressões que nos permitem calcular a força ou resultante centrípeta, onde R é o raio da curva no ponto considerado.

ESTRADA EM LOMBADA

PÊNDULO COMPOSTO

GLOBO DA MORTE

VELOCIDADE MÍNIMA PARA REALIZAR O LOOPING

(N = O)

No caso limite a moto perde o contato com o globo

ATIVIDADES

1-O globo da morte é uma atração de circo em que motociclistas dão voltas completas, no interior de um grande globo metálico, sem caírem, graças à sua grande velocidade e ao efeito de sua inércia. A seguir, mostraremos um esquema de como se calcula a força centrípeta quando a moto encontra-se no fundo do globo da morte e quando ela está na iminência de cair, mas ainda é capaz de completar a volta no globo.Sabendo que o raio seja de 3,6m e a gravidade g=10m/s².Qual a velocidade mínima ao chegar no ponto mais alto desse globo?

2-Um carro de 1000 kg de massa entra, a 30 m/s, em uma curva de raio igual a 300 m, contida em uma superfície horizontal. Determine o módulo do coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e o asfalto, para que esse veículo não derrape.

a) 0,5

b) 3

c) 0,3

d) 0,2

e) 0,8

para fazermos esse cálculo, é necessário notar que a força de atrito entre os pneus e o solo desempenha o papel da força centrípeta. Depois disso, é necessário que nos lembremos da relação entre a força normal e o peso: essas forças têm a mesma intensidade quando em superfícies planas

3-Um carrinho de brinquedo de 50 g é preso a uma corda de 0,05 m de comprimento e colocado para girar em torno de um prego que se encontra fixo a uma superfície perfeitamente horizontal. Sabendo que a velocidade do carrinho é de 0,1 m/s, determine a intensidade da força de tração que é feita pela corda, desconsidere a ação de quaisquer forças dissipativas.

a) 1,0.10-2 N

b) 5,0.10-3 N

c) 1,0.10-4 N

d) 6,0.10-1 N

e) 1,0.10-3 N

4-À força centrípeta, como qualquer resultante de forças, não se aplica o Princípio da Ação e Reação. Demostre essa força num desenho;