Imagine-se
girando num carrossel. Você tem a sensação de que está sendo atirado
para fora. Essa sensação que o faz sentir-se compelido para fora,
para fugir do centro, é o resultado da força centrífuga.
A força centrífuga surge sempre que nos movimentamos fazendo curvas
(ao longo de trajetórias não-retilíneas).
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Para
um indivíduo num sistema em rotação ou que se movimenta numa curva
surge uma força, nesse sistema, conhecida como força centrífuga. Ela
tem as seguintes características:
Na direção perpendicular à curva por aquele ponto no qual o objeto
está.
No sentido de "fuga do centro" (para fora). Fuga do centro da circunferência
osculadora (a circunferência que tangencia a curva num dado ponto).
O módulo de força centrífuga é dado por
onde v é a velocidade escalar do corpo no ponto P e R é o raio da
circunferência osculadora pelo ponto P.
e
R é a distância do objeto até o centro. Podemos então escrever
Para
o indivíduo sobre a plataforma, o objeto está em repouso e ele escreverá
para a aceleração na direção normal
= 0
Esse resultado é compatível com o anterior, desde que nos lembremos
da força centrífuga. Levando em conta a força centrífuga podemos escrever
na direção normal
Donde
concluímos que
que é exatamente o mesmo resultado dado acima.
Consideremos, a título de exemplo, o movimento de um objeto de massa
m sobre uma plataforma circular em movimento de rotação em torno do
seu eixo (um carrossel é um bom exemplo dessa situação). O objeto
está preso ao eixo da plataforma por um fio.
Consideremos agora o movimento desse objeto descrito por dois observadores.
Um localizado sobre o solo, em repouso (sistema S), e outro localizado
sobre a plataforma (S').
Um indivíduo no solo escreverá
Na
direção normal ao movimento ele escreverá
onde
acp é a aceleração centrípeta. De acordo com o resultado já conhecido,
podemos escrever
Marques
e Ueta