Força centrífuga

Veja o piloto alemão Norbert Biehler em uma centrífuga humana treinando para resistir a uma força centrífuga acelerada

Veja o piloto alemão Norbert Biehler em uma centrífuga humana treinando para suportar uma força centrífuga acelerada Veja um piloto da Força Aérea alemã treinando para suportar as tensões de voo em uma centrífuga que produz força centrífuga de até 9 g . Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Veja todos os vídeos para este artigo



Força centrífuga , para força fictícia , peculiar a uma partícula se movendo em um caminho circular, que tem a mesma magnitude e dimensões que o força que mantém a partícula em seu caminho circular (a força centrípeta), mas aponta na direção oposta.



Uma pedra girando em um plano horizontal na ponta de um barbante amarrado a um poste no chão muda continuamente a direção de sua velocidade e, portanto, tem uma aceleração em direção ao poste. Essa aceleração é igual ao quadrado de sua velocidade dividido pelo comprimento da corda. De acordo com a segunda lei de Newton, uma aceleração é causada por uma força, que neste caso é a tensão na corda. Se a pedra está se movendo a uma velocidade constante e gravidade for negligenciada, a tensão da corda voltada para dentro é a única força que atua sobre a pedra. Se a corda quebrar, a pedra, por causa de inércia , seguirá em linha reta tangente ao seu caminho circular anterior; ele não se move na direção externa como faria se a força centrífuga fosse real.



Embora não seja uma força real de acordo com as leis de Newton, o conceito de força centrífuga é útil. Por exemplo, ao analisar o comportamento do fluido em um separador de creme ou uma centrífuga, é conveniente estudar o comportamento do fluido em relação ao recipiente rotativo em vez de em relação à Terra; e, para que as leis de Newton sejam aplicáveis ​​em tal quadro de referência rotativo, uma força inercial, ou uma força fictícia (a força centrífuga), igual e oposta à força centrípeta, deve ser incluída nas equações de movimento. Em um quadro de referência fixado à pedra giratória, a pedra está em repouso; para obter um sistema de força equilibrado, a força centrífuga de ação externa deve ser incluída.

A força centrífuga pode ser aumentada aumentando a velocidade de rotação ou a massa do corpo ou diminuindo o raio, que é a distância do corpo do centro da curva. Aumentar a massa ou diminuir o raio aumenta a força centrífuga na proporção direta ou inversa, respectivamente, mas aumentar a velocidade de rotação aumenta em proporção ao quadrado da velocidade; isto é, um aumento na velocidade de 10 vezes, digamos de 10 a 100 rotações por minuto, aumenta a força centrífuga por um fator de 100. A força centrífuga é expressa como um múltiplo de g , o símbolo da força gravitacional normal (estritamente falando, a aceleração da gravidade). Campos centrífugos de mais de 1.000.000.000 g foram produzidos em laboratório por dispositivos chamados centrífugas.



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