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FORÇA CENTRÍPETA

Relatório apresentado a professora Luciana Lezira Pereira de Almeida, do 2º Período do curso de Graduação em Engenharia Ambiental, da Faculdade Estácio de Sá de Campos dos Goytacazes como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental I.
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Campos dos Goytacazes
JUNHO/2013

1. INTRODUÇÃO
Na mecânica clássica, quando um corpo está em movimento circular, existe uma força atuante sobre ele na direção radial. Ela é denominada força centrípeta Fc . Essa força pode ter várias origens, como uma força normal (Fig.1) ou tensão de um fio preso ao corpo (Fig.2).

Fig.1 – Exemplo de força centrípeta originada da força normal Fig.2 – Exemplo de força centrípeta originada pela tensão de um fio preso ao corpo

Nesse experimento, a força centrípeta será devido a uma força de tensão através de um fio ligado ao objeto e, no outro extremo, a uma mola. Neste caso, a velocidade é constante e é representada por vetores tangenciais à circunferência em cada ponto (Fig.3). Quando uma partícula se move ao longo de uma trajetória curva, a direção de sua velocidade varia. Isso significa que a partícula deve possuir um componente da aceleração perpendicular à trajetória, mesmo quando a velocidade escalar for constante. À medida que a direção da velocidade varia, a direção da aceleração também varia. Essa aceleração variante com o movimento da partícula é chamada aceleração centrípeta. Fig.3 - Os vetores representando a velocidade (v), e as setas representando a direção da aceleração centrípeta (ac).

De acordo com a 2a Lei de Newton:
Σ F = m . a
Então:
Fcp = m . acp
Dessa forma, a fórmula usada para achar a força centrípeta é:
Fcp = m . v2/r

Em que, para achar a velocidade, usa-se:
V = 2 π r / t

2. OBJETIVO
O objetivo do presente experimento é estudar as variações da força centrípeta sobre o objeto, ocasionadas pela mudança de massa do objeto e do raio da trajetória.