Descrição
Uma partícula em movimento circular uniforme está sujeita a uma força resultante denominada “Força Centrípeta”. Nesta instalação temos dois experimentos que permitem discutir conceitos envolvidos em um movimento circular, em particular as forças atuantes em corpos em rotação, associados a um meio fluido. Em um dos experimentos (à esquerda) temos um recipiente contendo água e que pode ser colocado em rotação em torno de um eixo vertical passando pelo centro geométrico da base do recipiente. Quando o recipiente está parado, a superfície da água permanece na horizontal. Já quando o sistema é colocado em movimento, a superfície do líquido assume a forma parabólica. Você sabe explicar porquê? No outro experimento (à direita) temos bolas imersas na água (as bolas azuis têm densidade superior à da água e as bolas amarelas têm densidade inferior à da água), presas aos recipientes cilíndricos por meio de fios. Você é capaz de antecipar o que ocorre com as bolas coloridas quando o sistema é colocado em rotação? Ocorrendo a rotação do sistema, as bolas de menor densidade (amarelas) ficam mais próximas do eixo de rotação, enquanto que as bolas de maior densidade (azuis) ficam mais afastadas do eixo de rotação. Os princípios físicos envolvidos neste experimento servem de base para um processo denominado centrifugação, que permite a separação de substâncias de acordo com a sua densidade, utilizando movimentos de rotação. A centrifugação é um processo amplamente utilizado, como por exemplo em algumas áreas aplicadas da Química e Biologia, assim como em uma máquina de lavar roupa.
Conceitos e Princípios Físicos Abordados
Links Relacionados
Artigos em português:
- Força INERCIAL centrífuga - Pergunte ao CREF
- A Física como uma construção cultural arbitrária: Um exemplo da controvérsia sobre o status ontológico das forças inerciais - Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 15, n. 1, p. 195–217, 2014
- o Experimento do Balde Girante de Newton: Muitas Perguntas, Poucas Respostas - Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 9, n. 2 (2007)
Artigos em outros idiomas:
- Centrifugal Force and Its Interesting Real-Life Applications - Interesting Engineering
- What Are Centrifugal & Centripetal Forces? - Live Science
- Centripetal and Centrifugal Force - Seattle University College Of Science And Engineering
- The shape of the surface of a rotating mass of water as a variational problem - Rev. Bras. Ensino Fís. vol.39 no.2 São Paulo 2017 Epub Oct 24, 2016
- The shape of a liquid surface in a uniformly rotating cylinder in the presence of surface tension - Acta Mechanica, vol. 224, p. 1365–1382, (2013)
- M.4(9) Accelerometer. Newton's First law. Physics and Astronomy Lecture Support Lab. University of Southern California - Los Angeles.
Vídeos em português:
- Experimentando: Bancada de força centrípeta na água / Centripetal force in water bench - Laboratório de Demonstrações - UFPA (YouTube)
- Mecânica: força centrífuga e corpos em rotação - Nova Escola (YouTube)
- Laboratório Virtual | Mecânica - Força Centrífuga 02 - Física Universitária (YouTube)
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