Che cos'è la forza centripeta?
La forza necessaria per trattenere un oggetto in movimento in un percorso circolare si chiama forza centripeta . La parola centripeta deriva dalle parole latine per "centro", centrum e "tendente", petere . Di conseguenza, ne consegue che la forza centripeta è una forza che spinge un oggetto verso il centro. Se non fosse presente, l'oggetto manterrebbe il suo movimento in linea retta.
La forza centripeta è comunemente vista quando si guida un'auto. Ad esempio, se un'auto procede su una strada piana e dritta a velocità costante, è bilanciata dalla forza della strada e la coppia del motore bilancia le forze che l'attrito e il vento creano. In quel caso, l'auto è in equilibrio e la forza centripeta è zero. Se l'auto si avvicina a una curva, la strada deve essere progettata per compensare la curva. La strada deve fornire una forza aggiuntiva affinché l'auto possa arrotondare la curva e non proseguire su un percorso rettilineo.
Molte strade sono progettate in modo tale da essere sollevate sul bordo più esterno. In questo modo si crea una forza per mantenere le auto su una strada tortuosa. La strada sopraelevata o sopraelevata è chiaramente visibile sui circuiti utilizzati per la bicicletta o sui circuiti circolari NASCAR®.
Guardare un satellite attraverso un telescopio è un modo per vedere la forza centripeta in azione. Il satellite segue un'orbita intorno alla Terra. In tal caso, la forza centripeta è l'attrazione gravitazionale tra la Terra e il satellite, poiché senza di essa il satellite viaggerebbe solo in linea retta. La stessa teoria può essere usata anche per la forza centripeta che mantiene i pianeti in un'orbita attorno al sole. Con i pianeti, la forza viene fornita dal Sole invece che dalla Terra.
Ci sono modi semplici per vedere la forza centripeta al lavoro attraverso la sperimentazione a casa. Ad esempio, prendi un palloncino trasparente e posiziona una moneta all'interno del palloncino. Quindi, gonfiare il palloncino con la bocca in modo che sia torbido alle due estremità e chiaro al centro. Se l'intero pallone è chiaro, ha troppa aria. Tieni il palloncino al collo con una mano e inizia a ruotarlo attorno.
Inizialmente, la moneta potrebbe sembrare saltare all'interno del palloncino. Alla fine, rotolerà all'interno del pallone, proprio come un motociclista in sella a una pista. Una volta che si avvia, la moneta dovrebbe orbitare all'interno del palloncino per mezzo minuto o più. Questa è la forza centripeta.