Força centrífuga: o que é e como funciona?

Força centrífuga: o que é e como funciona?
Força centrífuga: o que é e como funciona?
Anonim

Como você sabe, é comum que qualquer corpo físico mantenha seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme até que seja submetido a qualquer impacto externo. A força centrífuga nada mais é do que uma manifestação desta lei universal da inércia. Em nossa vida, é encontrado com tanta frequência que praticamente não percebemos e reagimos a ele no nível subconsciente.

força centrífuga
força centrífuga

Conceito

A força centrífuga é um tipo de influência que um ponto físico exerce sobre as forças que restringem a liberdade de seu movimento e o forçam a se mover curvilínea em relação ao corpo que o conecta. Como o vetor deslocamento de tal corpo está constantemente mudando, mesmo que sua velocidade absoluta permaneça in alterada, o valor da aceleração não será zero. Portanto, devido à segunda lei de Newton, que estabelece a dependência da força da massa e da aceleração do corpo, eexiste uma força centrífuga. Agora vamos relembrar a terceira regra do famoso físico inglês. Segundo ele, na natureza, as forças existem em pares, o que significa que a força centrífuga deve ser equilibrada por alguma coisa. De fato, deve haver algo que mantenha o corpo em sua trajetória curvilínea! Assim é, em conjunto com a força centrífuga, a força centrípeta também atua sobre o objeto em rotação. A diferença entre eles é que o primeiro está ligado ao corpo e o segundo - à sua conexão com o ponto em torno do qual a rotação ocorre.

ação da força centrífuga
ação da força centrífuga

Onde se manifesta a ação da força centrífuga

Vale a pena desenrolar uma pequena carga que está amarrada a um barbante à mão, assim que a tensão do barbante começar a ser sentida. Se não houvesse força elástica, o efeito da força centrífuga levaria à ruptura do cabo. Toda vez que nos movemos ao longo de um caminho circular (de bicicleta, carro, bonde, etc.), somos pressionados na direção oposta da curva. Por isso, em pistas de alta velocidade, em trechos com curvas fechadas, a pista possui uma inclinação especial para dar maior estabilidade aos competidores. Vamos considerar outro exemplo interessante. Como nosso planeta gira em torno de seu eixo, a força centrífuga atua em qualquer objeto que esteja em sua superfície. Como resultado, as coisas ficam um pouco mais fáceis. Se você pegar um peso de 1 kg e movê-lo do pólo para o equador, seu peso diminuirá em 5 gramas. Com valores tão escassos, esta circunstância parece insignificante. No entanto, com o aumento do peso, essa diferença aumenta. Por exemplo,uma locomotiva a vapor que chega a Odessa de Arkhangelsk ficará 60 kg mais leve, e um navio de guerra pesando 20.000 toneladas, que viajou do Mar Branco ao Mar Negro, ficará 80 toneladas mais leve! Por que isso está acontecendo?

magnitude da força centrífuga
magnitude da força centrífuga

Porque a força centrífuga decorrente da rotação do nosso planeta tende a espalhar tudo o que está nele da superfície da Terra. O que determina o valor da força centrífuga? Novamente, lembre-se da segunda regra de Newton. O primeiro parâmetro que afeta a magnitude da força centrífuga, é claro, é a massa do corpo giratório. E o segundo parâmetro é a aceleração, que no movimento curvilíneo depende da velocidade de rotação e do raio descrito pelo corpo. Essa dependência pode ser exibida como uma fórmula: a=v2/R. Acontece que: F=mv2/R. Os cientistas calcularam que, se nossa Terra girasse 17 vezes mais rápido, haveria ausência de peso no equador, e se uma revolução completa ocorresse em apenas uma hora, a perda de peso seria sentida não apenas no equador, mas também em todos os mares. e países adjacentes a ele.

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