O que é força centrípeta?

Quando um objeto executa um movimento circular uniforme, o valor de sua velocidade é constante, mas essa grandeza sofre alterações em sua direção e sentido.

Observe na imagem acima que o vetor velocidade, em laranja, sofre alterações de sentido e direção ao longo da trajetória circular. A grandeza responsável pela mudança na direção e no sentido da velocidade durante a execução de um movimento circular é a aceleração centrípeta, vetor destacado em verde. Essa grandeza é definida pela seguinte equação:

A aceleração centrípeta resulta da razão do quadrado da velocidade (V) de um corpo pelo raio (R) da trajetória circular executada.

Força centrípeta

O termo centrípeta significa aquilo que aponta para o centro. Repare na figura anterior que os vetores em verde, que representam a aceleração centrípeta, apontam todos para o centro e geram a mudança na direção e no sentido da velocidade.

Associada à aceleração centrípeta, podemos definir pela segunda lei de Newton a força centrípeta. Essa força é responsável por manter os corpos presos à trajetória circular.

Os termos da equação da força centrípeta são:

F_CP = Força centrípeta (N – newtons)
m = Massa do corpo (kg)
V = Velocidade do corpo (m/s)
R = Raio da trajetória circular (m)

Assim como a aceleração, a força centrípeta aponta para o centro da trajetória circular. Quando um veículo executa uma curva em uma autoestrada, a força de atrito entre os pneus e o asfalto atua como força centrípeta e mantém o móvel preso à trajetória circular. Pneus carecas e pista molhada diminuem o atrito e aumentam o risco de o veículo perder o controle e sair da pista durante a execução de uma curva.

Existe força centrífuga?

Quando estamos andando de carro e o veículo executa uma curva para a direita, percebemos que o nosso corpo é automaticamente levado para o lado esquerdo, apresentando a tendência de sair da curva feita pelo veículo. Aparentemente, uma força puxa para fora da trajetória, daí vem a ideia de força centrífuga.

Todavia, vale dizer que a força centrífuga não existe. O que muitos chamam de força, na verdade, é a inércia. Durante a execução da curva, o corpo de um passageiro tende, por inércia, a manter o movimento na direção anterior e, assim, surge a sensação de ser empurrado para fora da trajetória circular.

A linha pontilhada na imagem acima mostra a trajetória de um objeto se ele abandonasse o movimento circular exatamente no ponto indicado. Não existe uma força centrífuga que faça o objeto “fugir” da trajetória circular, pois o caminho indicado resulta da inércia do objeto.

Por Joab Silas
Graduado em Física