Força centrípeta: calculadora
Nesta calculadora de força centrípeta você informa massa e raio, além de velocidade, período ou rpm, e recebe força, aceleração, forças g e a velocidade limite na curva.
Exemplo: Massa m 1.000 kg · Raio r da trajetória 50 m · Valor conhecido: Velocidade v · Velocidade v 50 km/h → Resultado: F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², cerca de 0,39 g). Fonte: Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r. Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
A força centrípeta é F = m·v²/r. Um carro de 1000 kg numa curva de 50 m de raio a 50 km/h precisa de cerca de 3858 N para permanecer na trajetória – uma aceleração de aproximadamente 0,39 g.
Como é calculado
Uma massa só segue uma trajetória circular se uma força apontar para o centro: F = m·v²/r = m·ω²·r, com aceleração a = v²/r. Do período, v = 2πr/T; da rotação n (por minuto), v = 2πr·n/60. A velocidade limite na curva ocorre quando o atrito μ·m·g mal fornece a força centrípeta: v = √(μ·g·r).
Bom saber
- A força cresce com o quadrado da velocidade: o dobro da velocidade, quatro vezes a força.
- A força centrípeta não é uma força à parte, mas a resultante de outras forças (atrito, tração, gravidade).
- A “força centrífuga” é uma força fictícia do referencial girante, de mesmo módulo, porém para fora.
Perguntas frequentes
Como calcular a força centrípeta?
Com F = m · v² / r: massa vezes velocidade ao quadrado dividida pelo raio. Ou F = m · ω² · r com a velocidade angular ω.
Como converter o período em velocidade?
Em um período T o corpo percorre a circunferência 2πr, então v = 2πr / T.
Qual a velocidade máxima numa curva?
No máximo v = √(μ · g · r). Com atrito 0,8 e 50 m de raio, dá cerca de 71 km/h; com pista molhada (μ = 0,5), cerca de 56 km/h.
Qual a diferença entre força centrípeta e centrífuga?
A centrípeta age de fato em direção ao centro. A centrífuga é uma força fictícia que só aparece no referencial que gira.
Fontes e base legal
- Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r
- NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s²
- Wikipedia – Haftreibung: coeficientes de atrito estático de pneus em pistas (valores de referência)
Última atualização: · Princípios editoriais
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