Quando se fala em movimentos descritos no plano, ou seja, em duas dimensões, o movimento circular é um dos que chamam a atenção pela grande gama de aplicações e porque se trata de um movimento com presença de grandezas vetoriais. No que se refere à ação de forças, o movimento circular tem uma força descrita como centrípeta, com características vetoriais muito interessantes.
Considere o seguinte caso:
Um satélite gira em torno do planeta Terra, descrevendo um movimento circular uniforme (MCU). Sobre a aceleração para esse sistema, pode-se descrevê-la como uma aceleração centrípeta dada pela seguinte relação:
a_{c p}=\frac{v^{2}}{R}
  • a_{c p} é a aceleração centrípeta;
  • v^{2} é a velocidade do corpo em MCU;
  • R é o raio da trajetória circular.
Sobre a direção do vetor aceleração centrípeta, assinale a única alternativa correta:
A. Como a aceleração centrípeta é uma grandeza escalar, ela não tem direção.
B. O vetor aceleração centrípeta aponta radialmente para o centro da Terra.
C. O vetor aceleração centrípeta aponta radialmente para longe da Terra.
D. O vetor aceleração centrípeta aponta na direção oposta à da velocidade do satélite.
E. O vetor aceleração centrípeta aponta na direção da velocidade do satélite.

Passo 1

O enunciado descreve um satélite em movimento circular uniforme (MCU) em torno da Terra, cuja aceleração centrípeta tem magnitude
a_{cp} = \frac{v^2}{R}
e pede a direção do vetor aceleração centrípeta.

Passo 2

Em MCU a velocidade é tangencial e muda apenas de direção, não de módulo. Por definição, a aceleração resultante aponta sempre na direção em que a velocidade está se curvando, ou seja, radialmente em direção ao centro da trajetória. Assim, o vetor aceleração centrípeta \vec a_{cp} é radial e aponta para o centro do círculo.

Passo 3

Analisando as alternativas:
Alternativa A afirma que a_{cp} é escalar, o que está errado porque aceleração é vetor.
Alternativa C diz que aponta para longe da Terra, o oposto do que ocorre.
Alternativa D confunde com aceleração tangencial oposta à velocidade (freio), mas aqui não há variação de módulo de v.
Alternativa E diz que aponta na direção da velocidade, mas nesse caso seriam paralelos — também incorreto, pois são perpendiculares.

Resposta

B. O vetor aceleração centrípeta aponta radialmente para o centro da Terra.

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