CINEMÁTICA - MCU - Força Centrípeta exercicios

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Força Centrípeta
A força centrípeta está relacionada com o movimento circular desenvolvido pelos corpos em determinada trajetória curvilínea. Dessa maneira, a força centrípeta designa a força resultante dos corpos que realizam uma trajetória circular (movimento curvilíneo uniforme - MCU), atraindo-os para o centro.
De acordo com a segunda Lei de Newton, chamada de o “Princípio Fundamental da Dinâmica”, a força centrípeta pode ser calculada pela seguinte expressão:
​
Donde,
Fc: Força centrípeta (N)
m: massa (Kg)
a: aceleração (m/s2)
A aceleração centrípeta ocorre nos corpos que realizam uma trajetória circular ou curvilínea, calculada através da seguinte expressão:
Donde,
Ac: aceleração centrípeta (m/s2)
v: velocidade (m/s)
r: raio da trajetória circular (m)
A força centrífuga, diferente da força centrípeta, tende a sair do centro, enquanto a força centrípeta atua em direção ao centro da trajetória. Por exemplo, um carro que percorre uma trajetória circular numa estrada possui uma determinada força centrípeta nas rodas para que ele não saia da trajetória circular.
Já a força centrífuga pode ser exemplificada pelo mecanismo da máquina de lavar, de modo que as roupas que estão na máquina em movimento de rotação, depois da centrifugação, tendem a permanecerem distante do centro, o que explica a atuação da força centrífuga. 
Da mesma maneira, para calcular a força centrífuga, utiliza-se a fórmula do princípio da dinâmica (segunda lei de newton):
Porém, se substituirmos a fórmula da aceleração, teremos:
Donde,
Fc: Força centrífuga
m: massa
v: velocidade
r: raio da trajetória circular
Exercícios Resolvidos
Exercício 1
Determine a força centrípeta descrita por uma montanha russa com massa de 1000 kg e aceleração centrípeta de 200m/s2.
Utilizando a fórmula da Segunda Lei de Newton:
Fc = m.a
Fc = 1000/200
Fc = 10/2
Fc = 5N
Logo, a força centrípeta é de 5 N.
Exercício 2
Na estrada, um caminhão descreve uma trajetória circular com aceleração centrípeta de 2 m/s2. Sendo o raio da pista de 1800 m, calcule a velocidade do veículo.
Utilizando a fórmula da aceleração centrípeta, podemos calcular a velocidade do veículo durante a trajetória circular:
Ac = v2.r
2 = v2.1800
2/1800 = v2
v2 = 900m/s
v = √900
v = 30m/s
Portanto, a velocidade do caminhão na curva é de 30m/s.