Força Centripeta

Quando um corpúsculo de massa m descreve uma trajetória curva plana, em relação a um referencial inercial, tal fato ocorre, necessariamente, sob o concurso de forças. Se R é a resultante de todas as forças agentes no corpúsculo, é cômodo decompor essa resultante em duas componentes uma tangencial, outra normal e estudar separadamente, seus efeitos. A componente Ft é denominada componente tangencial e a outra, Fn = Fcp componente normal, radial ou centrípeta:

R = Ft + Fcp .

Decomposição da Resultante
segundo a tangente e a normal

A vantagem dessa decomposição se evidencia quando se pretende justificar as causas das modificações sofridas pela velocidade vetorial V durante o movimento do ponto material.

A componente tangencial (Ft) incumbe-se de justificar a modificação do seu módulo (|V| - valor absoluto da grandeza vetorial), enquanto que a componente centrípeta (Fcp) justifica a alteração da sua direção. O sentido, é sempre aquele associado ao movimento (V tem sempre o mesmo sentido do movimento, em cada ponto da trajetória).

A modificação do módulo da velocidade vetorial no decorrer do tempo dá, como conseqüência cinemática, o conceito da aceleração tangencial (at), cujo módulo (at) se identifica com o valor absoluto da aceleração escalar linear (g), do corpúsculo.

Para essa demonstração é conveniente a introdução do conceito de hodógrafo (clique aqui para ver o conceito de hodógrafo) como é posto nos cursos normais de Física Elementar.

A alteração da direção da velocidade vetorial no decorrer do tempo origina a aceleração normal, radial ou centrípeta (acp), cujo módulo (acp), como se demonstra via curva hodógrafa, depende diretamente do quadrado do módulo da velocidade, no instante considerado, e inversamente, do raio de curvatura da curva (r) na posição ocupada pelo móvel.