FORÇA CENTRÍFUGA

Quando uma máquina de lavar roupa está centrifugando, o que acontece com a água? E com a roupa?

A roupa molhada está dentro de um cilindro com muitos orifícios em sua parede. Na posição "centrifugar", o cilindro gira em alta velocidade e a água sai pelos orifícios em linha reta, tangente às suas paredes. A roupa encosta na parede do cilindro e surge uma força de contato, que funciona como força centrípeta e mantém a roupa em movimento circular. O mesmo não acontece com água; nas posições dos furos, a água não encontra resistência e sai em linha reta. Muitos aparelhos, denominados centrífugas, usam esse efeito para separar misturas. Essa denominação deriva do nome de uma força, a denominada "força centrífuga".

A força centrífuga é a mesma que a centrípeta?

Quando estamos sentados num carro, em movimento retilíneo uniforme, sentimos as mesmas forças que sentimos quando estamos sentados numa cadeira em repouso. Mas se o carro faz uma curva, principalmente em alta velocidade, a força centrípeta que nos obriga a acompanhar o carro na curva é aplicada pela lateral do carro. Adotando o carro como referencial, uma outra força deve estar atuando sobre as pessoas para que permaneça em repouso (atenção: repouso em relação ao carro). Essa é a força centrífuga que age do centro para a periferia da curva, equilibrando a força centrípeta. Para um observador fora do carro, a força centrífuga não existe. Ela vê o carro acelerando para o centro da curva devido à força centrípeta, provocada pelo atrito dos pneus com a pista. Por isso, a força centrífuga é denominada força fictícia: se ela realmente existisse, a força resultante seria zero, e não haveria razão para fazermos a curva. Inventamos a força centrífuga para podermos aplicar a primeira lei de Newton ao referencial do carro, fazendo a curva. Vamos analisar outro exemplo. Um satélite artificial é observado por uma pessoa que está dentro dele. Esse observador precisa explicar por que o satélite permanece em repouso, apesar da atração gravitacional da Terra. A introdução de uma força fictícia, a força centrífuga, orientada para fora, equilibra a força gravitacional e mantém o satélite em repouso. Um observador aqui na Terra não precisa desse artifício: a força gravitacional age sobre o satélite como uma força centrípeta, mantendo-o em movimento circular. Se uma força centrífuga equilibrasse a força gravitacional, o satélite iria mover-se em linha reta, o que não ocorre. Portanto, para esse observador (referencial), a força centrífuga não existe.

Num parque de diversões, existem brinquedos que giram rapidamente. Se você estiver nesse referencial girante, sentirá que existe uma força centrífuga que o empurra para fora.

As forças centrípeta e centrífuga são completamente distintas. A força centrífuga só tem sentido num referencial ligado ao objeto que gira. Apesar de possuir o mesmo módulo, a mesma direção da força centrífuga e sentido oposto ao dela, as duas não formam um par ação-reação, pois estão aplicadas ao mesmo objeto. Aliás, a força centrífuga, por ser fictícia, não tem reação.