Fuerza centrífuga (El latín significa "centro que huye") describe la tendencia de un objeto que sigue una trayectoria curva para volar hacia afuera, alejándose del centro de la curva. No es realmente una fuerza; es el resultado de la inercia: la tendencia de un objeto a resistir cualquier cambio en su estado de reposo o movimiento. Fuerza centrípeta es un real Fuerza que contrarresta la fuerza centrífuga y evita que el objeto "salga volando", manteniéndolo en movimiento con una velocidad uniforme a lo largo de una trayectoria circular..
Fuerza centrífuga | Fuerza centrípeta | |
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Sentido | Tendencia de un objeto que sigue una trayectoria curva para volar lejos del centro de curvatura. Podría ser descrito como "falta de fuerza centrípeta". | La fuerza que mantiene un objeto en movimiento con una velocidad uniforme a lo largo de una trayectoria circular. |
Dirección | A lo largo del radio del círculo, desde el centro hacia el objeto.. | A lo largo del radio del círculo, desde el objeto hacia el centro.. |
Ejemplo | Barro volando de una llanta; niños empujados en una rotonda. | Satélite orbitando un planeta |
Fórmula | Fc = mv2 / r | Fc = mv2 / r |
Definido por | Chistiaan Hygens en 1659 | Isaac Newton en 1684 |
Es una fuerza real? | No; La fuerza centrífuga es la inercia del movimiento.. | Sí; La fuerza centrípeta evita que el objeto "salga volando".. |
La fuerza centrífuga no es una fuerza "real": se observa la tendencia a volar hacia afuera porque los objetos que se mueven en línea recta tienden a continuar moviéndose en línea recta. Esto se llama inercia y hace que los objetos sean resistentes a la fuerza que los hace moverse en una curva..
La fuerza centrípeta es una fuerza "real". Atrae el objeto hacia el centro y evita que "salga volando". La fuente de la fuerza centrípeta depende del objeto en cuestión. Para los satélites en órbita, la fuerza proviene de la gravedad. Si un objeto se está girando alrededor de una cuerda, la fuerza centrípeta es proporcionada por la tensión en la cuerda, y para un objeto giratorio, la fuerza es proporcionada por la tensión interna. Para un automóvil que se mueve a lo largo de un arco, la fuerza centrípeta proviene de la fricción entre los neumáticos del automóvil y la carretera..
Si un objeto está rotando correctamente, las fuerzas centrífuga y centrípeta serán iguales, por lo que el objeto no se moverá hacia el centro de rotación ni hacia afuera. Mantendrá una distancia constante del centro..
La fuerza centrípeta se dirige hacia el interior, desde el objeto hasta el centro de rotación. Técnicamente, se dirige ortogonal a la velocidad del cuerpo, hacia el punto fijo del centro instantáneo de curvatura del camino..
La fuerza centrífuga se dirige hacia afuera; en la misma dirección que la velocidad del objeto. Para el movimiento circular, la velocidad en cualquier punto dado en el tiempo es tangente al arco de movimiento.
Ambas fuerzas se calculan utilizando la misma fórmula:
dónde unado Es la aceleración centrípeta., metro Es la masa del objeto, moviéndose a velocidad. v a lo largo de un camino con radio de curvatura r.
Algunos ejemplos comunes de la fuerza centrífuga en el trabajo son el barro que sale de un neumático y los niños sienten una fuerza empujándolos hacia afuera mientras giran en una rotonda.
Un ejemplo importante de la fuerza centrípeta es la rotación de satélites alrededor de un planeta..
Roller Coaster, un ejemplo de fuerza centrípeta en acción. Un satélite que orbita el planeta aplicando la fuerza centrípeta.. Ilustración de la fuerza centrípeta (vector rojo etiquetado FT, la fuerza de tensión en la cuerda). Cuando se corta la cuerda, la fuerza centrípeta (tensión en la cuerda) ya no actuará sobre el objeto. Así que ya no se mantendrá en ese camino circular por FT y volará en una tangente.El conocimiento de las fuerzas centrífugas y centrípetas se puede aplicar a muchos problemas cotidianos. Por ejemplo, se usa al diseñar carreteras para evitar el deslizamiento y mejorar la tracción en curvas y rampas de acceso. También permitió la invención de la centrífuga, que separa las partículas suspendidas en el fluido al hacer girar tubos de ensayo a altas velocidades..