Força INERCIAL centrífuga
10 de dezembro, 2014 às 10:54 | Postado em Forças inerciais, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Boa noite. Gostaria de saber se existe alguma explicação da existência da força centrífuga ? Obrigado.
Inicialmente é importante destacar que qualquer força que aponte radialmente para fora de um centro pode legitimamente ser denominada de força centrífuga. Entretanto muito certamente estás te referindo à força INERCIAL centrífuga.
Esta acontece, por exemplo, quando estando um automóvel em uma curva, o passageiro (portanto no sistema de referência acelerado do automóvel) se sente pressionado para fora da curva.
A força INERCIAL centrífuga somente “aparece” em sistemas de referência acelerados e, em acordo com a Mecânica de Newton, é uma força “fictícia” pois não cumpre a Terceira Lei Newton isto é, não tem causa em qualquer sistema material externo ao objeto que a sofre e, portanto, não possui um par de “ação e reação”. Entretanto, esta força “fictícia” é vivenciada por qualquer passageiro de um automóvel em uma curva por exemplo e pode ser quantificada, medida, no sistema de referência do automóvel com auxílio, por exemplo, de um acelerômetro.
As forças INERCIAIS de um modo geral (em particular a força centrífuga), podem ser consideradas como “ficções extremamente úteis” no sentido de se prever movimentos de corpos em sistemas de referência acelerados. Um exemplo de outra força inercial que “aparece” quando tomamos a Terra como sistema de referência (além da força centrífuga) é a força INERCIAL de Coriolis, tratada em diversas postagens do CREF abaixo relacionadas.
É importante destacar que as forças INERCIAIS não podem ser usadas em sistemas de referência inerciais (sistemas de referência NÃO acelerados). Portanto tais forças INERCIAIS somente são úteis e podem ser utilizadas em sistemas de referência acelerados, sistemas de referência NÃO inerciais.
Finalmente também é importante destacar que a História de Física nos mostra diversos cientistas que tiveram como objetivo explicar as forças INERCIAIS como tendo natureza semelhante a de todas as outras forças (as ditas forças REAIS da Mecânica de Newton). Destaque-se neste contexto o importante físico positivista Ernst Mach (1838-1916); alguns físicos atualmente ainda trabalham dentro de programas de pesquisa que buscam explicar as forças inerciais, por exemplo, o professor da UNICAMP, André Koch Torres Assis.
Vide o artigo “A Fisica como uma construção cultural arbitrária. Um exemplo da controvérsia sobre o status ontológico das forcas inerciais” no ResearchGate.
Vide também Forças no sistema de referência acelerado de um pêndulo: estudo teórico e resultados experimentais.
Vide mais em Forças inerciais.
“Docendo discimus.” (Sêneca)
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No caso da pseudo força centrífuga, quando giramos um centrifugador, o sangue é separado, pois o sangue sente está pseudo força, mas ele não sentiria também a força centrípeta, e ouvi dizer que a rotação da Terra influência nas marés principalmente pela centrífuga
No sistema de referência do centrifugador, não tem sentido referir uma força centrípeta. Neste sistema, além da força inercial centrífuga pode existir alguma força que a anule. É o caso quando os corpos no centrifugador estão em repouso em relação ao centrifugador.
As forças de maré podem ser compreendidas, no sistema de referência da Terra, como a composição de uma força de interação gravitacional com a Lua ou o Sol (pois há marés solares e lunares na Terra) com uma força inercial devida ao fato que a Terra está acelerada pelo Sol e pela Lua. Vide a discussão na seção II do artigo MARÉS, FASES PRINCIPAIS DA LUA E BEBÊS
Sobre forças de maré há diversas postagens, acessíveis em Forças de maré.