Calcola la forza centripeta, massa, velocità o raggio per il moto circolare usando F = mv²/r. Calcolatore di fisica gratuito online.
Un calcolatore della forza centripeta ti permette di calcolare istantaneamente la relazione tra forza, massa, velocità e raggio per qualsiasi oggetto che si muove lungo un percorso circolare, usando la formula F = mv²/r. Inserisci tre dei quattro valori — massa, velocità, raggio o forza centripeta — e il calcolatore risolve il valore mancante, permettendoti di analizzare il moto circolare per problemi di fisica, dinamica dei veicoli o progettazione ingegneristica.
La forza centripeta è uno dei concetti più importanti — e più fraintesi — della meccanica classica. Non è un nuovo tipo di forza a sé stante; piuttosto, è l'etichetta data a qualsiasi forza netta diretta verso l'interno che si trovi a causare il movimento circolare di un oggetto. La gravità fornisce la forza centripeta che mantiene i pianeti in orbita, la tensione la fornisce per una palla fatta oscillare su una corda, e l'attrito la fornisce per un'auto che affronta una curva. In ogni caso, la matematica sottostante — F = mv²/r — è la stessa.
Questo calcolatore è utile in molti contesti: gli studenti di fisica lo usano per risolvere problemi di moto circolare, gli ingegneri automobilistici e civili lo usano per progettare sopraelevazioni delle curve e limiti di velocità sicuri, gli ingegneri delle attrazioni lo usano per garantire che i loop delle montagne russe siano sicuri alle velocità coinvolte, e gli astronomi usano lo stesso principio (con la gravità come forza) per comprendere la meccanica orbitale.
Un oggetto di 2 kg si muove in un cerchio di raggio 1,5 metri a una velocità di 5 m/s. Usando F = mv²/r: F = (2 × 5²) / 1,5 = (2 × 25) / 1,5 = 33,33 N. Questa è la forza netta diretta verso l'interno necessaria per mantenere l'oggetto sul suo percorso circolare a quella velocità e raggio.
Il valore di forza prodotto da questo calcolatore rappresenta la forza netta totale diretta verso l'interno necessaria per sostenere il moto circolare specificato — in uno scenario reale, dovresti identificare quale forza fisica (o combinazione di forze) la stia effettivamente fornendo. Quando confronti il tuo risultato con la tabella di riferimento, nota l'enorme intervallo: le curve quotidiane in auto e gli oggetti lanciati richiedono forze dell'ordine di migliaia di newton, mentre le orbite planetarie coinvolgono forze di scala astronomica (rese possibili da masse altrettanto astronomiche), e le orbite su scala atomica coinvolgono forze molti ordini di grandezza più piccole di quanto suggerirebbe l'intuizione quotidiana. Se la tua forza calcolata sembra irragionevolmente grande per un dato raggio e velocità, controlla nuovamente le tue unità di misura — mescolare km/h con metri, o centimetri con chilogrammi, sono fonti comuni di grandi errori di calcolo nei problemi di moto circolare.
Inserisci tre valori tra massa, velocità, raggio o forza centripeta, e lascia il quarto vuoto — il calcolatore risolve il valore mancante usando F = mv²/r.
| Scenario | Forza Centripeta |
|---|---|
| Auto in curva su autostrada | 4500 N |
| Loop delle montagne russe | 12.000 N |
| Rilascio nel lancio del martello olimpico | 2200 N |
| La Luna in orbita attorno alla Terra | 1.980e+20 N |
| Elettrone in orbita attorno a un nucleo di idrogeno | 8.200e-8 N |