Forza centripeta

La forza centripeta è la forza che agisce su un oggetto per mantenerlo in movimento in un percorso circolare. La grandezza della forza centripeta per un oggetto di massa m che si muove su un percorso circolare (con raggio r) a una velocità tangenziale costante v è data da F_c=mv²/r.

Figura 1: schema del movimento circolare di un oggetto con massa m

Può essere utile scrivere la forza centripeta in termini di velocità angolare ω, che è uguale alla velocità moltiplicata per il raggio del percorso, in modo che F_c=mrω². Il periodo orbitale è dato da T= 2π/ω, quindi la forza centripeta può essere espressa come F_c=mr(2π/T)².
L'accelerazione centripeta (in base al secondo principio della dinamica di Newton) è data da v²/r e diretta radialmente verso il centro del percorso circolare. Come segue da F_c=mr(2π/T)², l'accelerazione centripeta di un satellite, ad esempio, può essere calcolata quando sono dati il raggio e il periodo T. Conoscendo la distanza della luna dalla terra e il tempo che la luna impiega per un giro, Newton calcolò l'accelerazione centripeta della luna da cui dedusse la legge dell'inverso del quadrato della gravitazione.