Che cos'è l'accelerazione centripeta?

L'accelerazione centripeta è la velocità con cui la velocità tangenziale, o la velocità con cui si muove un corpo in orbita, sta cambiando. Include sia l'entità che la direzione del cambiamento nella velocità tangenziale. Quando un oggetto si muove con un movimento circolare, l'accelerazione punta sempre direttamente al centro del cerchio. Ha una grandezza correlata alla velocità angolare e alla velocità dell'oggetto.

Se un corpo si muove in linea retta, la sua accelerazione descrive la velocità con cui sta cambiando la sua velocità. Se un oggetto si muove in un percorso circolare, l'accelerazione centripeta spiega la velocità con cui cambia la sua velocità tangenziale. La velocità tangenziale è una misura della velocità con cui l'oggetto cambia direzione o gira intorno al cerchio, nonché della velocità effettiva in cui si sta muovendo.

L'accelerazione centripeta è un vettore, il che significa che ha sia una grandezza che una direzione. La direzione punta sempre verso l'interno verso il centro del cerchio, perché questa è la direzione in cui un oggetto rotante accelera sempre. Questo è spesso un concetto confuso, perché un oggetto sottoposto a movimento circolare non sembra accelerare verso il centro del cerchio. Questo perché, secondo le leggi di Newton, l'accelerazione di un oggetto è sempre nella direzione con cui la forza agisce. Affinché un oggetto si muova in un cerchio, deve esserci una forza proveniente dal centro del cerchio, quindi questa è la direzione dell'accelerazione.

In matematica, l'entità o la dimensione dell'accelerazione circolare è proporzionale alla velocità dell'oggetto e al quadrato della sua velocità angolare. La velocità angolare è la velocità con cui l'angolo dell'oggetto sta cambiando. Ciò significa che l'accelerazione centripeta aumenta notevolmente all'aumentare della velocità angolare.

L'accelerazione centripeta è strettamente correlata alla forza centripeta. Secondo le leggi di Newton, la forza centripeta è uguale all'accelerazione centripeta moltiplicata per la massa dell'oggetto. In altre parole, la forza centripeta è la forza totale che agisce su un oggetto che lo fa muovere in un cerchio.

Un esempio di movimento circolare è la luna in orbita attorno alla Terra. Mentre la luna orbita, è sotto una forza derivante dalla gravità della Terra. Ciò significa che "cade" costantemente verso la Terra e, quindi, ha un'accelerazione centripeta che punta verso il centro della Terra, anche se mantiene una velocità sufficiente per rimanere in un'orbita circolare.