Diferencia entre la fuerza centrífuga y centrípeta

Diferencia Principal - Centrífuga vs. Fuerza Centrípeta

Hay fuerzas que actúan sobre cualquier objeto que viaja en una trayectoria circular. Dependiendo del tipo de marco de referencia desde el cual se observa el objeto, puede parecer que las fuerzas actúan sobre el objeto de manera diferente. los diferencia principal Entre la fuerza centrífuga y centrípeta es que La fuerza centrípeta actúa sobre el objeto. hacia el centro del camino circular. A diferencia de, La fuerza centrífuga es una fuerza aparente que actúa sobre el objeto en una dirección que apunta lejos desde el centro del circulo. Un observador en un marco de referencia inercial no percibe una fuerza centrífuga. Sólo un observador en un marco de referencia giratorio que gira junto con el objeto en movimiento circular percibe una fuerza centrífuga.

¿Qué es la fuerza centrípeta?

Un objeto acelera cada vez que cambia su velocidad. Como la velocidad es una cantidad vectorial, se puede cambiar cambiando su tamaño (velocidad) o la dirección del movimiento. Cualquier objeto que viaje en una trayectoria circular está cambiando constantemente de dirección, lo que significa que está acelerando constantemente. De acuerdo con la segunda ley de Newton, como el objeto se está acelerando, debe tener una fuerza resultante que actúe sobre él. Al considerar la representación vectorial de la velocidad de un objeto que viaja en un camino circular, y luego aplicar la segunda ley de Newton a esta aceleración, encontramos que la fuerza centrípeta sobre un objeto que viaja en un camino circular siempre actúa hacia el centro del círculo. y que esta fuerza centrípeta. podría ser dado por:

dónde  es la masa y es la velocidad del objeto, y  es el radio del recorrido circular del objeto.

Qué es la fuerza centrífuga

Considere al hombre a punto de hacer un "lanzamiento de martillo" que se muestra a continuación:

Un martillo lanzador

Mientras el lanzador de martillos gira el martillo, él también está girando junto con el martillo. En otras palabras, él y el martillo están en una marco giratorio de referencia. Cuando mira el martillo, ve (con respecto a sí mismo) que el martillo está parado. Siente una tensión en el mango y sabe que el martillo está tirando del mango. Con la tercera ley de Newton, concluye que el mango debe estar tirando del martillo hacia él.

Sin embargo, el lanzador de martillos piensa que el martillo está en reposo. También sabe que el martillo está siendo arrastrado hacia él, por lo que, de acuerdo con la primera ley de Newton, concluye que debe haber otra fuerza que actúe sobre el martillo, tirando de él directamente. lejos de él. Esta fuerza es centrífugo: la palabra "centrífuga" aquí significa que esta fuerza percibida está intentando alejar el objeto del centro de la trayectoria circular del objeto (por supuesto, el lanzador de martillos no sabe que el martillo se está moviendo en una trayectoria circular, pero si Luego, para explicar las fuerzas que percibió a otra persona que había observado al lanzador de martillos desde un marco de referencia inercial, esa persona identificaría que la fuerza "centrífuga" apuntaba desde el centro de la trayectoria circular..

El martillo es no en reposo en un marco de referencia inercial. Un observador que mira el martillo desde un marco de referencia inercial verá que el martillo viaja en una trayectoria circular y no encontrará una fuerza centrífuga. De hecho, si ve el martillo desde un marco de referencia inercial, identificará dos fuerzas que actúan sobre el martillo, la tensión a lo largo del mango y el peso del martillo:

Fuerzas actuando sobre el martillo.

La tensión actúa a lo largo del mango del martillo, empujando el martillo hacia el círculo mientras la gravedad intenta tirar del martillo hacia abajo. La fuerza centrípeta es la fuerza resultante hacia el centro. Por ejemplo, si el lanzador de martillos gira el martillo en un círculo horizontal en ese momento, entonces la fuerza resultante hacia el centro del círculo sería .

El video a continuación también analiza la diferencia entre las fuerzas "centrípeta" y "centrífuga" para los objetos que se mueven en caminos circulares:

La fuerza centrífuga se ve a menudo como una fuerza "ficticia" porque no se puede observar desde un marco de referencia inercial y también porque no hay una "interacción" real a la que se pueda apuntar, para explicar su origen. Sin embargo, a veces, es útil para imaginar las fuerzas centrífugas como si fueran reales, especialmente si está diseñando cosas que se convertirán en parte de un sistema giratorio!

Diferencia entre la fuerza centrífuga y centrípeta

Real o ficticio

Fuerza centrípeta Es una fuerza real que es el resultado de una interacción física..

Fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que parece estar presente cuando un objeto giratorio se ve desde un marco de referencia que también está girando junto con el objeto.

Dirección

Fuerza centrípeta Actúa hacia el centro del camino circular..

Fuerza centrífuga Parece actuar en una dirección que apunta desde el centro de la trayectoria circular..

Aparición en marcos de referencia inerciales.

Fuerza centrípeta Se puede observar desde un marco de referencia inercial..

Fuerza centrífuga No se puede observar desde un marco de referencia inercial..

Imagen de cortesía

"Lanzar el martillo - Dornoch Highland Gathering 2007" por John Haslam (Trabajo propio) [CC BY 2.0], a través de flickr