¿Cómo explicar la fuerza centrífuga desde el marco de referencia de la Tierra?

Supongamos que tenemos una mesa circular. Hemos hecho un surco en línea recta en la mesa que se extiende desde el centro hasta la circunferencia. Ahora colocamos un bloque a cierta distancia del centro en la ranura y comenzamos a girar la mesa. Suponga que no hay fricción entre las paredes de la ranura y el bloque.

Resultado: el bloque finalmente sale de la ranura.

Si consideramos el marco de referencia giratorio de la mesa, este movimiento se puede explicar fácilmente con la ayuda de la fuerza centrífuga que actúa radialmente hacia afuera sobre el bloque.

Pero cuando consideramos el marco de referencia de la tierra, no pude explicarlo. No hay fuerzas radiales hacia afuera sobre el bloque, solo la reacción normal de las paredes de la ranura (que actúa en una dirección perpendicular a la ranura) y el peso del bloque (que actúa hacia abajo).

Entonces, ¿cómo se mueve finalmente el bloque fuera de la ranura?

¡Pregunta equivocada! Debería ser: ¿por qué la mesa sale de debajo del bloque...?
Tenía una pregunta similar y aún no recibí una respuesta: physics.stackexchange.com/q/332959

Respuestas (2)

Si te sientas en un automóvil que gira, te sientes apretado hacia un lado. Estás avanzando en línea recta y, de repente, el automóvil cambia de dirección. Así que trata de llevarte a lo largo. Si no es usted quien se aprieta contra el costado, sino el automóvil que se aprieta contra usted.

Esta tendencia a seguir avanzando en línea recta es lo que provoca la sensación del efecto centrífugo. Cuando el auto gira, tu cuerpo todavía quiere seguir recto. En la mesa giratoria, el bloque quiere moverse en línea recta y lo hace deslizándose a lo largo de la ranura. Las fuerzas normales laterales hacen que cambie de dirección pero no impiden el movimiento a lo largo de la ranura.

Lo que se explica por la pseudofuerza en un marco no inercial se puede explicar principalmente por la inercia de un marco inercial. Veamos un ejemplo: 1. Movimiento lineal: suponga que el piso de un autocar, que se mueve con velocidad uniforme en línea recta, no tiene fricción. Un pasajero dentro del vagón hace rodar una pelota en este piso en la dirección A B que es perpendicular a la dirección de movimiento del vagón. Se verá que la pelota sigue la línea A B , independientemente de la velocidad del autocar mientras permanezca constante. No se observará ninguna desviación de la dirección inicial del movimiento de la pelota, aunque el entrenador se haya movido una cierta distancia durante el intervalo de tiempo que tomó la pelota. Para un observador fijo en el suelo, este es un ejemplo de inercia de movimiento. Dirá que la pelota no se desvía de la línea. A B ya que conserva su velocidad de avance que es igual a la velocidad del coche, debido a su inercia de movimiento. Ahora, supongamos que el tren se mueve con una aceleración uniforme, F . Si el pasajero empuja la pelota a lo largo de la pelota en la dirección A B , la pelota no se moverá A B ,pero se desviará hacia atrás y se moverá a lo largo de una línea parabólica curva, digamos A C . Esto sucede, desde la perspectiva del pasajero, porque hay una fuerza metro . F ( metro siendo la masa de la bola) actuando en la dirección opuesta al movimiento del tren y eso es pseudo fuerza. Pero para un observador desde el suelo, esto ocurre por el hecho de que el punto B se mueve una distancia C B por delante del balón durante el tiempo en que éste pasa de un lado al otro del autocar. Cuando la pelota se suelta de A Su velocidad de avance permanece inalterada debido a la inercia del movimiento, pero la velocidad del entrenador aumenta continuamente con el tiempo, lo que hace que la pelota caiga detrás de la línea. A B (la pelota se retrasará continuamente al mismo ritmo que el pasajero). Y por lo tanto, la pelota se desvía, lo que el observador en el autocar ve como la pelota moviéndose con aceleración. F . Por lo tanto, es la inercia la que juega el papel con respecto a un marco de inercia. Ahora, viniendo al movimiento circular, demos un ejemplo: 2. Supongamos que estamos dentro de un tren que se mueve a una velocidad uniforme y que el tren sale de la parte recta y entra en la parte curva. Si los pasajeros no se dan cuenta del hecho de que el tren va en una vía circular, podrían explicar que su movimiento se debe a alguna fuerza horizontal. Supongamos que se ha colocado una pelota en el suelo del tren mientras éste se desplazaba con velocidad uniforme en línea recta. La pelota permanecería en reposo en el piso hasta que el tren comience a dar la vuelta a la curva. Luego rodaría hacia el lado del tren más alejado del centro de la trayectoria circular. Un pasajero dentro del tren podría atribuir este movimiento a la acción de un " s primera ley de movimiento porque no hay una fuerza desequilibrada actuando sobre la pelota. Por lo tanto, lo que sucedió debido a la fuerza centrífuga en un marco giratorio se debió simplemente a s primera ley de movimiento porque no hay una fuerza desequilibrada actuando sobre la pelota. Por lo tanto, lo que sucedió debido a la fuerza centrífuga en un marco giratorio se debió simplemente ainercia de un marco de referencia estacionario. Ahora puedes pensar tu propio ejemplo. En pocas palabras, la inercia es cuál es su respuesta.