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Forças em trajetórias circulares
Força Centrípeta FísicaAugusto Melo
FORÇAS EM TRAJETÓRIAS CURVILÍNEAS
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1 Introdução 10 Curva inclinada sem atrito
2 Força tangencial 11 Curva inclinada com atrito
3 Força centrípeta 12 Pêndulo simples
4 Relações matemáticas 13 Pêndulo cônico
5 Lombada 14 Rotor
6 Declive 15 Curva horizontal sem atrito
7 Looping 16 Simulador 1
8 Reta 17 Simulador 2
9 Curva horizontal 18 Créditos
Componentes da força resultante:
tF
cpFRF
Força tangencialtF
Força centrípetacpF
Força resultanteRF
2 2 2R t cpF F F
FORÇAS EM TRAJETÓRIAS CURVILÍNEAS
FORÇAS EM TRAJETÓRIAS CURVILÍNEAS
Componentes da força resultante:
tF Força tangencialtF
É a responsável pela variação do
módulo da velocidade.
A força tangencial possui sempre à mesma direção da velocidade
e:
tF tF
V
V
Movimento
AceleradoMovimento
Retardado
Importante! A força tangencial não é uma força isolada, e sim a
resultante das forças que atuam na direção da velocidade.
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Componentes da força resultante:
cpF
Força centrípetacpF
É a responsável pela variação da direção da
velocidade.
Importante! A força centrípeta não é uma força isolada, e sim a
resultante das forças que atuam na direção do centro da trajetória.
V
V
V
V
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cp cpF m a 2
cp
m VF
R
2cpF m R 2 f
2
força centrípetacpF
massam
aceleração centrípetacpa
Velocidade linearV
RaioR
Velocidade angular
frequênciaf
períodoT
Importante! A força centrípeta não é uma força isolada, e sim a
resultante das forças que atuam na direção do centro da trajetória.
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
P
N
cpF P N
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cpF N P
P
N
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cpF N P
PN
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cpF P
PN
0N
Na condição de velocidade mínima consideramos a força normal desprezível.
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cpF P
PN
Se o móvel se deslocar com velocidade inferior a mínima necessária pararealizar o looping, não haverá aderência suficiente e ocorrerá a queda.
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
0cpF
P
N
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
atF
at cpF F
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
Curva inclinada (sem atrito)
P
N
xN
yNyN P
x cpN F
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
Curva inclinada (com atrito)
P
N
xN
yNYy atN F P
Xx at cpN F F
atF
XatF
YatF
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Força centrípeta:
cos yP P
xP P sen
x tP FP
T
Pêndulo simples
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cp yF T P
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cos yT T
xT T sen
yT Px cpT F
P
T
Pêndulo cônico
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
P
atF
NatP F
cpN F
Rotor
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Força centrípeta:
Soma das forças que atuam Soma das forças que atuam
para dentro da curva. para fora da curva.cpF
cpF T
T
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FísicaAugusto Melo
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