Por que a aceleração de um corpo se movendo uniformemente em círculo direcionada para o centro?
Eis por que a aceleração de um corpo se movendo uniformemente em círculo é direcionada para o centro:
Entendendo o movimento circular *
A velocidade é tangencial: Um corpo que se move em um círculo tem um vetor de velocidade que é sempre tangente ao círculo em sua posição atual.
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Alterando a direção: Embora a velocidade possa ser constante, a direção da velocidade está mudando constantemente. Essa mudança de direção significa que o objeto está acelerando.
aceleração centrípeta *
Aceleração em relação ao centro: A aceleração responsável por essa mudança de direção é chamada
aceleração centrípeta . É sempre direcionado para o centro do círculo.
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Força: Para experimentar a aceleração centrípeta, deve haver uma força atuando no objeto, também direcionada ao centro do círculo. Esta força é chamada de força centrípeta
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Por que a aceleração é direcionada para o centro? Imagine uma bola presa a uma corda, balançando em círculo.
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sem a string: Se você soltasse de repente a corda, a bola voaria em uma linha reta, após sua velocidade tangencial.
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com a string: A corda puxa a bola, mudando constantemente sua direção. Essa atração interna é a força centrípeta, e a aceleração resultante é a aceleração centrípeta.
Explicação matemática A fórmula para a aceleração centrípeta é:
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a =v²/r Onde:
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a é a aceleração centrípeta
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v é a velocidade do objeto
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r é o raio do caminho circular
Esta fórmula demonstra que a aceleração é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade e inversamente proporcional ao raio.
Exemplos *
um carro girando: O atrito entre os pneus e a estrada fornece a força centrípeta que permite que o carro gire.
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um satélite orbitando a terra: A gravidade fornece a força centrípeta que mantém o satélite em sua órbita.
Pontos -chave * Um objeto que se move em um círculo está sempre acelerando, mesmo que sua velocidade seja constante.
* Essa aceleração é direcionada para o centro do círculo e é chamada de aceleração centrípeta.
* Deve haver uma força centrípeta atuando sobre o objeto para causar essa aceleração.