Planejativo

Dinâmica do movimento circular

Ordem de grandeza

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Força elástica

Estática de um ponto material

Estática de um corpo extenso e Centro de massa

Máquinas simples (polias)

Trabalho

Energia mecânica, potência e rendimento

Impulso e quantidade de movimento

Colisões

Movimento Harmônico Simples (MHS): Cinemática do MHS

Movimento harmônico simples (MHS): Sistema massa-mola e Pêndulo simples

Leis de Kepler

Lei da Gravitação Universal

Velocidade orbital e Velocidade de escape

Densidade, pressão e Teorema de Stevin

Experiência de Torricelli, Teorema de Pascal, Prensa hidráulica

Princípio de Arquimedes

Movimento uniforme

Movimento variado

Lançamento vertical e Queda livre

Lançamento horizontal

Movimento circular

Sistemas de unidades

Movimento harmônico simples (MHS): Movimentos periódicos

Lançamento oblíquo

Força de atrito

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

Hoje, vamos conversar sobre um tópico que é frequentemente perguntado nos vestibulares. Este tópico é a "Resultante Centrípeta". Agora, simplesmente memorizar as fórmulas não é suficiente, vocês precisam entender quando e como aplicá-las. Então, vamos mergulhar nisso, okay?

Vamos começar com um exemplo do dia a dia para facilitar o entendimento. Imagine que você está dirigindo seu carro em uma estrada reta. Naturalmente, o carro deseja continuar na mesma direção e na mesma velocidade. Isso é chamado de inércia.

Agora, o que aconteceria se uma força fosse aplicada lateralmente no carro? Bom, essa força mudaria a direção do carro, mas a velocidade continuaria a mesma. A magnitude da velocidade, ou seja, a sua velocidade, permaneceria inalterada.

Agora, aqui está a parte interessante. Todo movimento circular uniforme - como o carro tomando uma curva - precisa de uma força que puxe para o centro da curva. Esta força é o que chamamos de "Resultante Centrípeta".

É importante lembrar que a Resultante Centrípeta é sempre perpendicular à direção da velocidade do corpo. Então, se você desenhar um diagrama, verá que essas duas forças formam um ângulo reto.

Agora, como calculamos a Resultante Centrípeta? Aqui, a Segunda Lei de Newton entra em ação, nos dando a ferramenta que precisamos para calcular isso.

Outro conceito importante a ser lembrado é o de "aceleração centrípeta". Esta é a aceleração que muda a direção da velocidade. E temos uma fórmula para calculá-la também.

Aplicando essa aceleração centrípeta na fórmula da Segunda Lei de Newton, teremos uma expressão para calcular a Resultante Centrípeta.

Existem duas maneiras comuns pelas quais a resultante centrípeta pode aparecer nos problemas que vocês encontrarão:

Lembrem-se, uma força radial é aquela que age ao longo do raio de um círculo. Em outras palavras, é uma força que aponta diretamente para o centro ou diretamente para fora do centro do círculo. Em nosso contexto de movimentos circulares, é bastante comum ver essas forças em ação.

Vamos considerar um cenário em que temos forças agindo tanto para dentro quanto para fora da curva. Neste caso, para calcular a resultante centrípeta, subtraímos a força que atua para fora da curva da força que atua para dentro da curva.

Mas e se não houver uma força agindo para fora da curva? Bem, neste caso, fica fácil: a resultante centrípeta é simplesmente a força que atua para dentro da curva.

Vamos visualizar isso com um exemplo concreto. Imaginem um objeto preso a um fio e girando em um círculo. A força gravitacional (ou peso) do objeto é compensada pela força normal do fio, então essas forças se cancelam.

O que resta é a força de tração do fio, que age como a Resultante Centrípeta, puxando o objeto para o centro da trajetória circular.

Essa situação não é única. Podemos encontrar muitos exemplos semelhantes em nosso dia a dia e na natureza. Aqui estão alguns:

b) Movimentos com forças fora da linha do raio

Agora, vamos explorar uma situação um pouco diferente. O que acontece quando as forças envolvidas não estão na linha do raio? O exemplo perfeito para entender isso é o do "pêndulo cônico". Então, vamos analisar isso!

Um pêndulo cônico consiste em um objeto, como uma bola, por exemplo, que está amarrado ao final de um fio. O fio é mantido esticado e o objeto é colocado para girar de modo que traça um círculo em um plano horizontal. Parece um pouco como um ioiô sendo rodado, certo?

Agora, vamos pensar sobre as forças que estão agindo aqui. Primeiro, temos a força de tração do fio. Esta força tem dois componentes. Um deles aponta para o centro do círculo (que é a força centrípeta) e o outro aponta para cima, contrabalançando a força da gravidade que está puxando o objeto para baixo.

Essas duas componentes da força de tração formam um ângulo com o fio. Portanto, ao contrário dos exemplos que vimos antes, a força centrípeta aqui não está ao longo do raio. Isso torna a situação um pouco mais complexa, mas, com a prática, vocês vão se familiarizar com isso!

O pêndulo cônico é apenas um exemplo de um sistema com forças fora do raio. Vamos agora falar de outros cenários semelhantes:

Em resumo, sempre que temos uma situação em que as forças atuam fora do raio, precisamos ser cuidadosos e decompor as forças em suas componentes. Com a prática, vocês se tornarão mais confortáveis ​​com esses conceitos. Para isso, ver exercícios e suas resoluções ajuda bastante, como no exemplo do vídeo 