Como aceleração centrípeta mantém um objeto em movimento em um círculo constante
Video: 04.3 Movimento Circular Uniforme
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Na física, quando um objeto se desloca em movimento circular uniforme, sua velocidade é constante, o que significa que a magnitude da velocidade do objeto não muda. Portanto, a aceleração pode ter nenhum componente na mesma direção que o velocity- se o fizesse, magnitude da velocidade mudaria.
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No entanto, como esta figura mostra, a direcção da velocidade está constantemente a mudar - sempre se inclina de modo a que o objecto mantém movimento num círculo constante. Para que isso aconteça, a aceleração centrípeta do objecto é sempre dirigida para o centro do círculo, perpendicular à velocidade do objecto em qualquer uma vez. A aceleração muda a direção da velocidade do objeto, mantendo a magnitude da constante de velocidade.
No exemplo mostrado aqui, a corda exerce uma força na bola para mantê-lo ir em um círculo - uma força que fornece aceleração centrípeta da bola. A fim de fornecer essa força, você tem que puxar constantemente a bola em direção ao centro do círculo. (Imagine o que se sente, força-sábio, para chicotear um objeto em torno de um string.) Você pode ver o vetor de aceleração centrípeta, umac, na figura.
Video: Movimento Circular: Aceleração e Força Centrípeta..
Se você acelerar a bola em direção ao centro do círculo para fornecer a aceleração centrípeta, por que não bateu sua mão? A resposta é que a bola já está se movendo em alta velocidade. A força e, portanto, a aceleração, que você fornecer age sempre em ângulo reto com a velocidade.
Você sempre tem que acelerar um objeto em direção ao centro do círculo para mantê-lo se movendo em movimento circular. Assim, você pode encontrar o módulo da aceleração você cria? Sem dúvida. Se um objecto se move em movimento circular uniforme em velocidade v e raio r, você pode encontrar o módulo da aceleração centrípeta com a seguinte equação:
Para um exemplo prático, imagine que você está dirigindo em torno de curvas em alta velocidade. Para qualquer velocidade constante, você pode ver a partir da equação que a aceleração centrípeta é inversamente proporcional ao raio da curva. Em outras palavras, em curvas mais apertadas (como o raio diminui), é necessário que haja uma maior aceleração centrípeta (fornecida pelo atrito entre os pneus e a estrada).