Aceleração centrípeta

Mecânica clássica
Diagramas de movimento orbital de um satélite ao redor da Terra, mostrando a velocidade e aceleração.
Cinemática Deslocamento Velocidade Velocidade escalar Aceleração Aceleração centrípeta Movimento uniforme Movimento uniformemente variado Movimento retilíneo Movimento parabólico Movimento circular Movimento circular uniforme Movimento curvilíneo Movimento harmônico simples Movimento harmônico complexo
Dinâmica Força Inércia Produto de inércia Leis de Newton Primeira Lei de Newton Segunda Lei de Newton Terceira Lei de Newton Equações de movimento Ressonância
História História da física
Trabalho e Mecânica Energia cinética Energia potencial Trabalho Conservação da energia Força conservativa Força de contato Função de Lagrange Potência Retropropulsão Princípio de Hamilton
Sistema de partículas Centro de massa Corpo rígido Momento linear Conservação do momento linear Equilíbrio dinâmico Princípio de d'Alembert Sistema massa-mola
Colisões Impulso Colisão elástica Colisão inelástica
Movimento rotacional Posição angular Deslocamento angular Velocidade angular Aceleração angular Momento de inércia Torque Momento angular
Sistemas Clássicos Sistema dinâmico Sistema linear Sistema não linear Sistema hamiltoniano Sistema caótico
Formulações Mecânica newtoniana Mecânica hamiltoniana Mecânica lagrangiana Mecânica KvN Equação de Udwadia-Kalaba Mecânica de Routhian
Gravitação Lei da gravitação universal Princípio da superposição Constante gravitacional Velocidade de escape Leis de Kepler Princípio da equivalência
Físicos Isaac Newton Leonhard Euler Joseph-Louis Lagrange Pierre-Simon Laplace Galileu Galilei William Rowan Hamilton Johannes Kepler
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Em física, aceleração centrípeta, também chamada de aceleração normal ou radial, é a aceleração originada pela variação da direção do vetor velocidade de um móvel, característico de movimentos curvilíneos ou circulares. Ela é perpendicular à velocidade e aponta para o centro da curvatura da trajetória.^[1]

Por exemplo, uma partícula em movimento circular uniforme descreve uma circunferência com velocidade escalar constante. Embora o módulo da velocidade (ou a velocidade escalar) não varie nesse tipo de movimento, a partícula está acelerada pois a direção da velocidade está mudando. Os módulos do vetores velocidade e aceleração permanecem constantes durante o movimento, mas suas orientações variam continuamente. A velocidade está sempre na direção tangente à circunferência e tem o mesmo sentido que o movimento. A aceleração está sempre na direção radial e aponta para o centro da circunferência.^[1]

Cálculo

A aceleração centrípeta pode ser calculada como:

{\vec {a_{c}}}=-{{v^{2}} \over {r}}{\hat {r}}

onde

${\vec {a_{c}}}$ é a aceleração centrípeta (unidade SI: metros por segundo ao quadrado);

${\vec {v}}$ é a velocidade (unidade SI: metros por segundo);

${r}$ é o raio da trajetória (unidade SI: metros);

${\hat {r}}$ é o versor normal à trajetória.

A equação acima pode ainda ser expressa como:

{\vec {a_{c}}}=-{(\omega r)^{2} \over {r}}{\hat {r}}=-\omega ^{2}{r}{\hat {r}}=-\omega ^{2}{\vec {r}}

onde

$\omega$ é a velocidade radial (unidade SI: radianos por segundo).

A partir destas fórmulas podemos concluir que a aceleração centrípeta tem direção perpendicular à trajetória, no sentido do centro da curva descrita por esta, e módulo dado por:

a_{c}={{v^{2}} \over {r}}=\omega ^{2}r

Ver também

Referências

↑ ^a ^b Halliday 2012, p. 73

Bibliografia

Halliday, David; Robert, Resnick; Jearl, Walker (2012). Fundamentos de Física Volume 1 - Mecânica (9ª ed). Rio de Janeiro, RJ: LTC - Livros Técnicos e Científicos
Paul A. Tipler e Gene Mosca. Física, vol.I – Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica, 5ª edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., São Paulo (2006).