¿Cómo cambia la fuerza con la distancia en una centrífuga?

Si hay dos centrífugas girando a la misma velocidad pero una tiene el doble del radio de la otra, ¿el contenido de qué centrífuga será más forzado contra la pared exterior? O parafraseando, ¿la fuerza centrífuga se vuelve más fuerte o más débil cuanto más se aleja el contenido del eje, o la fuerza hacia afuera permanece igual, dado que la velocidad de rotación permanece constante?

Respuestas (1)

La fuerza que actúa sobre un objeto en una centrífuga se llama fuerza centrípeta , y más específicamente es la fuerza centrípeta para el movimiento circular uniforme . Por lo general, es más conveniente trabajar con la fuerza por unidad de masa, a la que llamamos aceleración centrípeta, y como explica el artículo de Wikipedia, esto viene dado por:

(1) a = ω 2 r

dónde r es la distancia al centro y ω es la velocidad de rotación, o más precisamente la velocidad angular de la rotación.

En su pregunta especifica que la velocidad de rotación es constante, es decir ω es constante En ese caso, la ecuación (1) te dice cómo la aceleración centrípeta a cambia con la distancia radial desde el centro r . La fuerza sobre un objeto de masa metro es entonces simplemente F = metro a .

Supuse que cuanto más pesado es el objeto y mayor es el radio, entonces, con el mismo número de revoluciones, se presiona con más fuerza contra la pared exterior de la centrífuga.