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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Forças FOR

Ebook >>> Estudo das Forças

Forças e aceleração FOR03

Forças Inerciais FOR0305

 O que se entende por sistema de referência não inercial - SRNI - ? FOR030501

A 2a Lei de Newton relaciona forças com aceleração. As forças não dependem do referencial e a aceleração depende do referencial, conseqüentemente deverão existir referenciais para os quais a Lei é válida e outros referenciais para os quais a Lei não é válida.
Denominamos de referenciais inerciais aos referenciais para os quais a Lei é válida e de referenciais não inerciais aos referenciais para os quais a Lei não é válida.

    O que são forças inerciais ? FOR030502

São forças fictícias usadas em movimentos realizados em referencias inerciais para transformar o cálculo de um movimento acelerado em um problema de equilíbrio. Leia mais em FOR030302 e em seqüência.
As forças inerciais são também forças fictícias usadas em movimentos realizados em referenciais não inerciais para representar um efeito. Exemplificando podemos citar a força centrípeta e e a força de Coriolis.
Queremos enfatizar que as forças inerciais em referenciais não inerciais são usadas para justificar um efeito e não representam qualquer tipo de interação.

  O que é a força centrífuga ? FOR030503

Quando um veículo faz uma curva para a esquerda os corpos situados no seu interior se comportam como se fossem empurrados por uma força para a direita, isto é, para fora da curva.
Esta força é fictícia, ela é uma força de inércia denominada de força centrífuga.
Quando o veículo inicia uma curva para a esquerda os corpos no seu interior tendem a manter a trajetória retilínea e a impressão é que os corpos estão sendo lançado para a direita, quando na realidade é o veículo que se desloca para a esquerda.

A animação mostra, numa vista de cima, o que aconteceria com um objeto livre (em vermelho) sobre o piso de um carro quando ele faz uma curva para a esquerda.

A força centrífuga Fcf  tem sentido contrário a aceleração centrípeta acp e seu módulo é igual ao produto da massa pela aceleração centrípeta.

Fcf = - macp  >>> Fcf = - m.w x (w x r)
veja em MOV040405

 O que é a Força de Coriolis ? FOR030504

Um corpo, representado pelo círculo azul, está numa posição fixa sobre uma plataforma, representada pelo círculo cinza, que gira no sentido anti-horário. Um outro corpo, representado pelo círculo vermelho desloca-se em linha reta para a plataforma.
O movimento dos dois corpos visto pelo observador fixo está mostrado na animação abaixo.

O mesmo movimento visto por um observador fixo (representada pelo disco azul) na plataforma (referencial móvel) está mostrado na animação a seguir. Repare que para o observador da plataforma o corpo representado pelo disco vermelho realiza um movimento aproximação e de rotação no sentido contrário ao do carrossel. Surgiu então uma força fictícia atuando sobre o corpo fora do carrossel produzindo o movimento de rotação, esta força é denominada de força de Coriolis.

A força de Coriolis FCor  tem sentido contrário a aceleração de Coriolis aCor e seu módulo é igual ao produto da massa pela aceleração de Coriolis.

FCor = - maCor  >>> FCor = - m.2w x v
veja em MOV040406

 Como considerar a Terra um SRNI ? FOR030505

A Terra é um referencial móvel que em seu movimento de rotação descreve um ângulo de 2p radianos em 24 horas ou seja em 86400 segundos, sendo a sua velocidade angular de módulo igual a >>> w.= 2p / 86400 rad / s >>> w = 7,27 x 10-5 rad / s

A Terra é portanto um SRNI

Como a velocidade de rotação do planeta é muito pequena em estudos de movimentos que não sejam de grande precisão a Terra pode ser considerada um sistema referencial inercial.

 


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