O que é aceleração centrípeta?

A aceleração é a grandeza que define as variações sofridas pela velocidade em função do tempo. A aceleração tangencial está relacionada à mudança do módulo da velocidade. Já a aceleração centrípeta é responsável pela alteração da direção e do sentido do vetor velocidade. Essa aceleração existe apenas quando um móvel executa uma trajetória curvilínea.

Na imagem abaixo, temos a representação do movimento da lua ao redor da Terra. O vetor velocidade de um objeto que executa movimento circular é sempre tangencial à trajetória. Nesta primeira imagem, o vetor velocidade, considerando o movimento da Lua como circular e uniforme, tem direção vertical e sentido para cima.

Nesta outra imagem, pode-se observar que a direção e o sentido do vetor velocidade foram alterados, agora temos um vetor na horizontal para a esquerda.

Essas alterações são provocadas pela chamada aceleração centrípeta. Essa aceleração é definida pela razão do quadrado da velocidade do móvel pelo raio da trajetória.

Nas figuras acima, o vetor aceleração centrípeta é representado pela seta azul e sempre estará direcionado para o centro da trajetória circular executada pelo objeto. Pode-se associar à aceleração centrípeta a força também chamada de centrípeta, que aponta para o centro da trajetória e é responsável por manter os objetos presos à trajetória. No caso da Lua, a força gravitacional faz a função de força centrípeta, e para um carro que se movimenta em uma curva, essa força manifesta-se como a força de atrito.

A definição da força centrípeta provém da segunda lei de Newton:

Exemplo: Determine a força centrípeta que atua sobre um objeto de 10 kg, que executa uma trajetória circular de raio 5 m com velocidade constante de 25 m/s.

Por Joab Silas
Graduado em Física