O que é aceleração centrípeta?

A aceleração centrípeta é a velocidade com que a velocidade tangencial, ou a velocidade com que um corpo em órbita se move, está mudando. Inclui a magnitude e a direção da mudança na velocidade tangencial. Quando um objeto está se movendo com movimento circular, a aceleração sempre aponta diretamente para o centro do círculo. Possui magnitude relacionada à velocidade angular e velocidade do objeto.

Se um corpo está se movendo em uma linha reta, sua aceleração descreve a velocidade com que sua velocidade está mudando. Se um objeto está se movendo em um caminho circular, a aceleração centrípeta explica a rapidez com que sua velocidade tangencial está mudando. A velocidade tangencial é uma medida da rapidez com que o objeto está mudando de direção ou contornando o círculo, bem como a velocidade real em que está se movendo.

A aceleração centrípeta é um vetor, o que significa que possui uma magnitude e uma direção. A direção sempre aponta para o centro do círculo, porque esta é a direção na qual um objeto em rotação está sempre acelerando. Isso geralmente é um conceito confuso, porque um objeto em movimento circular não parece estar acelerando em direção ao centro do círculo. Isso ocorre porque, de acordo com as leis de Newton, a aceleração de um objeto está sempre na direção em que a força atua. Para que um objeto se mova em um círculo, deve haver uma força vinda do centro do círculo, portanto essa é a direção da aceleração.

Em matemática, a magnitude, ou tamanho, da aceleração circular é proporcional à velocidade do objeto e ao quadrado de sua velocidade angular. Velocidade angular é a taxa na qual o ângulo do objeto está mudando. Isso significa que a aceleração centrípeta aumenta drasticamente à medida que a velocidade angular aumenta.

A aceleração centrípeta está intimamente relacionada à força centrípeta. De acordo com as leis de Newton, a força centrípeta é igual à aceleração centrípeta multiplicada pela massa do objeto. Em outras palavras, força centrípeta é a força total que atua sobre um objeto que faz com que ele se mova em círculo.

Um exemplo de movimento circular é a lua orbitando a Terra. Enquanto a lua orbita, está sob uma força resultante da gravidade da Terra. Isso significa que está constantemente "caindo" em direção à Terra e, portanto, tem uma aceleração centrípeta apontando em direção ao centro da Terra, mesmo que retenha velocidade suficiente para permanecer em uma órbita circular.