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Como o professor Dulcídio Braz Júnior é enganado pelas interpretações erradas da força centrífuga

Como o Professor e Mestre em Física Luiz Ferraz Netto, Léo para os íntimos, deve passar para história da física

Como os físicos são enganados pela matemática da força centrifuga que eles, erroneamente, atribuem ser da força centrípeta

Um físico com a matemática que disse ser da aceleração centrípeta tenta provar a existência da força centrípeta

O que é força centrífuga?

    Ônibus parado 

Ônibus em movimento    

Ônibus em uma trajetória curva

Funcionamento da força centrífuga

O que é força centrífuga?

     Força centrífuga é uma força de inércia que aparece nos corpos que estão em movimento curvilíneo. Esta força age na direção do raio deste movimento, no sentido de dentro para fora.

     Para equilibrar a força centrífuga aparece em sentido contrário, de fora para dentro do movimento numa força real que pode ser uma tensão, uma gravidade ou uma força de reação normal de uma superfície. Nunca uma força centrípeta, porque, esta não existe.

     Em todo movimento curvilíneo de um corpo, existe sempre uma velocidade tangencial efeito de uma força motora ou de uma força tangencial, que não provoca uma aceleração linear, mas sim, a mudança na direção deste corpo por ser sempre perpendicular ao raio do movimento curvilíneo. Esta força tngencial é a responsável de manter o corpo na sua tragetória curvilínea.

     A força centrifuga é calculada pela formula:

F_c = m.v²/r

onde  F_c = Força centrifuga; 

m = massa do corpo;

v = velocidade tangencial do corpo; 

r = raio da curva do movimento.

     No exemplo que daremos abaixo o internauta entenderá facilmente.
     Suponhamos um ônibus feito especialmente para a demonstração de exemplos de forças de inércia. Este ônibus só tem a cadeira do motorista e o seu piso é feito de gelo. Assim, um passageiro em pé no seu interior, quando empurrado em qualquer direção, deslizará neste piso, sem atrito.

Ônibus parado 

     Se o ônibus arranca para adquirir uma velocidade v, o passageiro em pé atrás do banco do motorista, Mário, seria jogado para trás por uma força de inércia real Fi que apareceria atuando neste passageiro até que ele adquirisse a mesma velocidade v do ônibus. Quando deslizando sobre o gelo alcança a parede do fundo do ônibus que lhe transmite a velocidade v.
     Nos momentos iniciais da arrancada, um observador parado fora do ônibus, João, veria o efeito desta força de inércia Fi que afasta o passageiro do motorista como se ele ficasse parado na faixa verde do referencial do observador João, enquanto o ônibus acelera para adquirir a velocidade v.

Ônibus em movimento    

Se o ônibus estiver em movimento com a velocidade v e seu passageiro, Mário, estiver no fundo do ônibus, na hora que o motorista brecar o ônibus, Mário sentirá atuando sobre si uma força real de inércia Fi que o empurrará com a velocidade v para frente, fazendo com que ele deslize até o banco do motorista.
O observador João, parado fora do ônibus, verá o efeito da força de inércia Fi.
João verá Mário se movimentar do fundo do ônibus até a cadeira do motorista com a velocidade v.

Ônibus em uma trajetória curva

        Quando o ônibus tiver em uma trajetória reta com a velocidade uniforme v, Mário e o motorista sentirão como se o ônibus tivesse parado. Mario poderá andar em qualquer direção dentro do ônibus sem nenhuma dificuldade.
No entanto, na hora que o ônibus começar a fazer uma curva para a direita, Mário e o motorista sentirão atuar sobre eles e sobre o ônibus uma força de inércia Fi que os empurrará para fora da sua trajetória, na direção do raio da curva, que neste caso é para a esquerda da carroceria.
Esta força de inércia Fi  fará com que Mário, dentro do ônibus, desloque da posição que estiver até parar na lateral esquerda do ônibus, descrevendo uma trajetória perpendicular à velocidade v do ônibus e paralela ao raio da curva. O cinto de segurança do motorista fará com que ele permaneça na sua cadeira.
Esta força de inércia Fi fará surgir uma força de atrito entre os pneus do ônibus e o piso da estrada igual e contrária que não deixará o ônibus sair da sua trajetória curva. No entanto, se a velocidade v do ônibus ultrapassar certo limite, a força de inércia Fi vencerá a força de atrito fazendo com que ele saia da sua curva provocando um desastre.

O observador João, parado ao lado da curva, verá o ônibus e Mário serem empurrados para fora da curva. Mário deslizará sobre o gelo numa perpendicular à velocidade v do ônibus. João não sentirá a força de inércia Fi que atua sobre Mário, mas saberá que ela existe e que é verdadeira. Ele saberá desta existência através dos efeitos dessa força sobre o ônibus e o seu passageiro.

Caro internauta, os físicos chamam esta força de inércia Fi, quando ela atua nos objetos que descreva trajetórias curvilíneas, de força centrífuga Fc, mas chama o referencial do ônibus em movimento curvilíneo de referencial inercial e que esta força centrífuga só vale para este referencial.

O referencial do observador parado na estrada vendo o movimento do ônibus, a física diz que é um referencial não inercial.Assim, a física distingue os referenciais em movimentos curvilíneos como se tivesse uma qualidade especial, onde vale a força centrífuga. Afirmando, esta força centrífuga sobre o passageiro e o ônibus não existe para o observador parado, no referencial não inercial, ao lado da estrada.

A interpretação certa seria:

A força centrífuga existe tanto para o observador no referencial inercial como para o observador no referencial não inercial. Entretanto ela só é sentida pelo observador do referencial inercial.

Funcionamento da força centrífuga

     A ciência não tem dado a importância que ela merece, classificando-a como uma força secundária como se fosse fictícia.
     No entanto o universo só existe graças à sua existência. Ela é a responsável por todo equilíbrio estável nos vários níveis existentes.

- Com a força de gravidade equilibra os astros;
- Com a força elétrica equilibra os átomos;
- Com a força de gravidade forte equilibra as partículas sub-atômicas.  

     Primeiro definimos o que seja referencial e observador.
     Vemos nestes conceitos que a verdade de um observador é modificada pela velocidade de seu referencial. Para um observador ter a sua verdade absoluta ele terá que estar num referencial completamente parado.
     Existe este referencial?
     Sim, é o da origem de todos os movimentos do universo, o referencial onde se deu o big bang. Um observador em qualquer outro referencial do universo, obrigatoriamente, tem que estar em uma galáxia.
     Assim estes observadores têm o movimento de expansão no universo adquiridos no big bang, ou seja, tem as suas verdades distorcidas. A ciência afirma que “as leis da física são as mesmas para qualquer referencial”.
     Este conceito deveria ser:
     Um evento físico é o mesmo visto por qualquer observador. Assim, a lei da física aplicada em um evento deve ser a mesma, independente da verdade relativa do observador, temos de tomar cuidado na aplicação das leis da física porque a nossa verdade é distorcida.
     Exemplo: Newton não considerou o movimento da Terra quando definiu a gravidade entre a Terra e a Lua, pois na sua verdade a Terra está parada e a Lua movimenta em torno dela. Em qualquer referencial o observador pensa que está parado e os movimentos dos corpos são sempre relativos ao referencial deste observador.
     Um observador num referencial em movimento, como um passageiro dentro do ônibus, pensa que está parado.
     Se este ônibus diminuir a velocidade ou parar, o seu passageiro sente atuar sobre si uma força real de inércia que o empurra para frente.
     Se o ônibus entrar numa trajetória curva para a direita, este mesmo passageiro sente atuar sobre ele e o ônibus uma força de inércia verdadeira chamada de força centrífuga que empurra-os para fora da curva na direção do raio.
     Esta força é uma força real tanto para o observador no referencial do ônibus como para o observador parado em um referencial da estrada. Ambos têm de considerá-la quando usarem a lei que regem os movimentos curvilíneos. Apesar do observador parado na estrada não sentir esta força centrífuga que atua no ônibus e no seu passageiro. 
     Então, existe uma força real de inércia, chamada centrifuga que aparece em todos os movimentos circulares.
     Quando esta força centrífuga começa atuar aparece uma força de reação a ela que é uma força real que pode ser uma tensão em uma corda, ou uma força normal como na superfície do tambor de uma máquina de lavar, uma força de gravidade nas órbitas dos astros etc.
     Mas se em todos os movimentos circulares de um corpo aparece uma força real centrífuga e uma outra força real de reação igual e contrária. A resultante destas duas forças será nula e se isto acontecer este corpo estará parado ou em movimento retilíneo uniforme, de acordo Newton.
      Certo. Então, existe em todos os movimentos circulares uma força real tangencial à órbita do movimento que é a força responsável de manter o corpo na órbita. E, por ser perpendicular ao raio do movimento, esta força muda de direção a cada instante. Esta força não acelera o corpo, mas faz com que ele esteja sempre mudando de direção.
     Mas, não é isto que afirma a física? Não a física fala que nos movimentos curvilíneos aparece uma força de fora para dentro do movimento chamado de centrípeta que é a responsável de manter um corpo numa órbita.
     E como explica esta afirmação da ciência?
     É simples, a física atual é da mesma da de Newton, a física do referencial da Terra.
     Newton, não levou em consideração o movimento da Terra quando estudou o funcionamento da Lua. Veja: Porque a Lua não cai na Terra.
     A gravidade de Newton é a mesma da gravidade dos físicos atuais, a Terra atrai a Lua e vice-versa na mesma direção do eixo Terra-Lua. Não conhecendo o detalhe do pequeno ângulo a que a gravidade faz com o eixo Terra-Lua. Ele não tinha como conhecer a componente tangencial da força de gravidade e concluir que esta é a força responsável de manter a Lua na sua órbita e nem poderia concluir a existência real da força centrífuga, porque a existência destas duas forças iguais e contrárias anularia a resultante já que estas eram as únicas duas forças que atuavam na Lua. Como a resultante nula, a Lua teria obrigatoriamente de estar parada ou em uma velocidade retilínea uniforme.
     A solução para explicar a órbita da Lua foi criar uma força centrípeta que seria a responsável de manter a Lua na sua órbita. Assim, a física atual explica que a força centrípeta seria a força de gravidade e que a Lua estaria sempre caindo, fazendo analogia com o exemplo de uma pessoa que jogasse uma pedra de cada vez com mais força, até que em certo momento a pedra entraria em órbita em torno da Terra.
     Como explica a matemática certa da força e da aceleração centrípeta?
     Isto foi um casuísmo usado pela física.
     Veja: Cálculo de aceleração centrífuga nos movimentos circulares
     No cálculo desta aceleração, nada indicava o sentido dela, tanto poderia ser de dentro ara fora ou de fora para dentro. Para dar veracidade a existência da força centrípeta eles optaram erradamente, que seria uma aceleração centrípeta de fora para dentro da órbita.
     Assim a matemática da aceleração centrífuga e a da força centrífuga é atribuída como se fosse a matemática da aceleração centrípeta e força centrípeta.