La force centripète est la force qui pousse un objet vers le centre d'un cercle lorsqu'il se déplace en rond. C'est la force qui agit sur un objet en mouvement circulaire, dirigée vers le centre de la trajectoire.

La force centripète est une force qui agit sur tous les corps se déplaçant le long d'une trajectoire circulaire. Cette force est dirigée dans la direction du centre de rotation de la trajectoire. C'est la force qui maintient un objet en mouvement sur une trajectoire circulaire en le dirigeant constamment vers le centre de cette trajectoire. Elle est responsable du changement de direction de l'objet et agit perpendiculairement à la vitesse de l'objet, pointant vers le centre du cercle autour duquel l'objet se déplace.

Caractéristiques de la force centripète :

• Direction : Elle est toujours dirigée vers le centre de la trajectoire circulaire.
• Nature : Elle peut être générée par diverses forces en fonction du contexte, telles que la tension d'une corde, la gravité, la force de friction ou une force électromagnétique.
• Effet : Elle ne change pas la vitesse de l'objet (c'est-à-dire l'intensité de sa vitesse), mais elle modifie sa direction, ce qui résulte en un mouvement circulaire.

Formule de la force centripète :

La force centripète $F_c$ est donnée par la formule :
$$F_c = \dfrac{m v^2}{r} = mr\omega^2$$

• $\vec{F_c}$ est la force centripète exprimée en Newton ( $N$ )
• $m$ est la masse de l'objet exprimée en kilogrammes ( $kg$ )
• $\vec{v}$est la vitesse linéaire tangente à la trajectoire exprimée en mètred par seconde ( $m.s^{-1}$ )
• $r$ est le rayon de la trajectoire circulaire exprimé en mètres ( $m$ )
• $\omega$ est la vitesse angulaire du corps exprimée en radians par seconde ( $rad.s^{-1}$ )

Exemples :

• Un satellite en orbite autour de la Terre : La gravité fournit la force centripète qui maintient le satellite en orbite.
• un marteau d'athlétisme en rotation : le câble exerce une force sur le marteau pour le maintenir à distance constante, c'est une force centripète.
• Un véhicule dans un virage : La friction entre les pneus et la route fournit la force centripète qui permet au véhicule de suivre le virage.

Ainsi, la force centripète est essentielle pour maintenir tout objet en mouvement circulaire, en agissant comme une force qui « tire » l'objet vers le centre de rotation.