Força Centrífuga

O que é e o seu funcionamento

Uma experiência que qualquer pessoa pode fazer:

Pendurar um peso P no teto do seu carro como por exemplo no suporte do espelho retrovisor no interior do seu carro.

Carro com velocidade v retilínea e uniforme

Se o carro estiver com uma velocidade v retilínea e uniforme você verá que o peso P estará sempre pendurado na vertical.

Carro em aceleração

Se você acelerar em um trecho reto da estrada, aparecerá uma força de inércia Fi que empurrara o peso P para trás ou seja na direção oposta à aceleração.

Carro em desaceleração

Se você, em vez de acelerar, desacelerar aparecerá uma força de inércia Fi que empurra o peso P para a frente do carro ou seja na direção da desaceleração.

Se você estiver em um trecho reto da estrada com uma velocidade uniforme v o peso P ficará pendurado sempre na posição vertical com forme o desenho do corte AA.

Se você entrar em um trecho curvo, observará uma força de inércia Fi que empurrará o peso P na direção do raio da curva de dentro para fora da curva conforme o desenho do corte BB.

Forca Centrífuga – Fc

É a força de inércia Fi real que empurra o peso P para fora do movimento curvilíneo quando o carro estiver em uma trajetória curva. Está força centrifuga – Fc aparece em todos os movimentos curvilíneos.

Ela é calculada pela formula matemática: Fc = m.v²/r onde:

Fc = Força centrifuga; m = massa do corpo;
v = velocidade tangencial do corpo;
r = raio da curva do movimento.

Acabamos de ver que existem três tipos de forças de inércia que aparecem nos corpos quando modificam os seus referenciais

Quando o referencial de um corpo é acelerado, ele age como se aparecesse nele uma força Fi empurrado para trás;

Quando o referencial é desacelerado ele age como se aparecesse nele uma força Fi empurrado para frente;

Quando a trajetória de um referencial entra em curva o corpo age com se aparecesse nela uma força Fi para a fora da curva.

Esta é força centrífuga Fc que a física interpreta erroneamente como se fosse uma força fictícia e que só existe para um observador no mesmo referencial em movimento curvilíneo denominado pelos físicos de referencial inercial.

A força centrifuga Fc existe para todos os referenciais tanto para o inercial como para os não inerciais da ciência. Estes referenciais deveriam ser denominados de sensitivos e não sensitivos. Porque, um observador neles sente ou não a força centrífuga Fc.

Fonte: www.deducoeslogicas.com

Força Centrífuga

Quando uma máquina de lavar roupa está centrifugando, o que acontece com a água? E com a roupa?

A roupa molhada está dentro de um cilindro com muitos orifícios em sua parede. Na posição “centrifugar”, o cilindro gira em alta velocidade e a água sai pelos orifícios em linha reta, tangente às suas paredes.

A roupa encosta na parede do cilindro e surge uma força de contato, que funciona como força centrípeta e mantém a roupa em movimento circular.

O mesmo não acontece com água; nas posições dos furos, a água não encontra resistência e sai em linha reta. Muitos aparelhos, denominados centrífugas, usam esse efeito para separar misturas. Essa denominação deriva do nome de uma força, a denominada “força centrífuga”.

A força centrífuga é a mesma que a centrípeta?

Quando estamos sentados num carro, em movimento retilíneo uniforme, sentimos as mesmas forças que sentimos quando estamos sentados numa cadeira em repouso. Mas se o carro faz uma curva, principalmente em alta velocidade, a força centrípeta que nos obriga a acompanhar o carro na curva é aplicada pela lateral do carro.

Adotando o carro como referencial, uma outra força deve estar atuando sobre as pessoas para que permaneça em repouso (atenção: repouso em relação ao carro). Essa é a força centrífuga que age do centro para a periferia da curva, equilibrando a força centrípeta. Para um observador fora do carro, a força centrífuga não existe.

Ela vê o carro acelerando para o centro da curva devido à força centrípeta, provocada pelo atrito dos pneus com a pista. Por isso, a força centrífuga é denominada força fictícia: se ela realmente existisse, a força resultante seria zero, e não haveria razão para fazermos a curva. Inventamos a força centrífuga para podermos aplicar a primeira lei de Newton ao referencial do carro, fazendo a curva. Vamos analisar outro exemplo.

Um satélite artificial é observado por uma pessoa que está dentro dele. Esse observador precisa explicar por que o satélite permanece em repouso, apesar da atração gravitacional da Terra. A introdução de uma força fictícia, a força centrífuga, orientada para fora, equilibra a força gravitacional e mantém o satélite em repouso.

Um observador aqui na Terra não precisa desse artifício: a força gravitacional age sobre o satélite como uma força centrípeta, mantendo-o em movimento circular. Se uma força centrífuga equilibrasse a força gravitacional, o satélite iria mover-se em linha reta, o que não ocorre. Portanto, para esse observador (referencial), a força centrífuga não existe.

Num parque de diversões, existem brinquedos que giram rapidamente. Se você estiver nesse referencial girante, sentirá que existe uma força centrífuga que o empurra para fora.

As forças centrípeta e centrífuga são completamente distintas. A força centrífuga só tem sentido num referencial ligado ao objeto que gira. Apesar de possuir o mesmo módulo, a mesma direção da força centrífuga e sentido oposto ao dela, as duas não formam um par ação-reação, pois estão aplicadas ao mesmo objeto. Aliás, a força centrífuga, por ser fictícia, não tem reação.

Fonte: www.fisicafacil.pro.br

Força Centrífuga

Fonte: Nova Escola