Ultimo aggiornamento: 2026-06-14

La forza centripeta

Un oggetto che si muove lungo una traiettoria circolare cambia continuamente direzione, il che significa che è in accelerazione anche a velocità costante. La forza verso il centro che produce questa accelerazione è la forza centripeta: $F = \frac{m v^2}{r}$, dove $m$ è la massa, $v$ è la velocità e $r$ è il raggio della traiettoria. L'accelerazione centripeta associata è $a = \frac{v^2}{r}$. Entrambe sono dirette verso il centro del cerchio — centripeto significa "che tende al centro."

Questo calcolatore restituisce la forza centripeta e l'accelerazione centripeta per un oggetto di data massa, velocità e raggio della traiettoria circolare.

Perché il moto circolare richiede una forza

La prima legge di Newton afferma che un oggetto si muove in linea retta a meno che una forza non agisca su di esso. Per mantenere qualcosa su una traiettoria circolare, una forza deve continuamente deviarlo dalla tendenza rettilinea verso il centro. Senza di essa, l'oggetto si allontanerebbe lungo la tangente. Poiché la forza richiesta dipende dal quadrato della velocità, percorrere una curva al doppio della velocità richiede quattro volte la forza — ecco perché le curve strette e veloci sono così impegnative.

Formule

L'accelerazione dipende solo da velocità e raggio, non dalla massa; la massa entra in gioco solo quando si converte l'accelerazione in forza.

Esempio svolto

Un'automobile da 1000 kg percorre una curva di raggio 50 m a 15 m/s (54 km/h). L'accelerazione centripeta è:

e la forza che il manto stradale deve fornire tramite l'attrito dei pneumatici è:

Inserendo una massa di 1000 kg, una velocità di 15 m/s e un raggio di 50 m si riproducono questi valori. Se l'attrito disponibile non è sufficiente a fornire 4500 N, l'auto non riesce a percorrere la curva e scivola verso l'esterno.

Che cosa genera la forza centripeta

La forza centripeta non è un tipo di forza a sé — è il ruolo svolto da qualsiasi forza reale che si trovi a puntare verso il centro. Per un'auto è l'attrito tra pneumatici e asfalto; per la Luna in orbita attorno alla Terra è la gravità; per una pallina fatta girare su un filo è la tensione del filo; per un elettrone in un atomo è l'attrazione elettrostatica verso il nucleo. Identificare quella forza reale è il passo chiave in qualsiasi problema di moto circolare.

Centripeto contro centrifugo

La "forza centrifuga" verso l'esterno che un passeggero avverte in una curva brusca non è una forza reale. È la sensazione dell'inerzia: il corpo tende a proseguire in linea retta mentre il veicolo curva sotto di esso, cosicché sembra essere spinto verso l'esterno. Nel sistema di riferimento terrestre esiste solo la forza centripeta verso il centro; l'effetto centrifugo compare esclusivamente nel sistema di riferimento rotante del passeggero.