Suponga un objeto estacionario (objeto puntual) en un disco liso muy grande a una distancia desde su eje perpendicular y pasando por el centro. (No hay fuerzas externas aparte de la gravedad y Normal que están igualmente equilibradas). Ahora el disco gira con una velocidad angular constante.
Ahora, cuando el objeto se observa en un marco inercial O, el objeto permanece estacionario. Pero cuando se observa en un marco no inercial unido al centro del disco y que gira junto con el disco, existe una fuerza centrífuga (pseudofuerza) que apunta en sentido contrario al centro y no hay fuerza para contrarrestarla y, por lo tanto, debe alejarse a la derecha. ? Sin embargo, esto parece ser contrario a la intuición de la idea de que el objeto debe estar girando en la dirección opuesta con la misma magnitud. La observación anterior del marco giratorio también está en contra de la observación del objeto en el marco inercial donde la distancia desde el centro permanece constante.
¿Dónde estoy equivocado?
En el marco de referencia que gira con el disco, la fuerza centrífuga no es la única pseudofuerza que actúa sobre el objeto. También existe la fuerza de Coriolis que tiene magnitud (dónde es la velocidad del objeto en el marco giratorio).
Si el disco gira con rapidez angular constante y el objeto está estacionario en el marco de referencia inercial, entonces el objeto tiene velocidad en el marco de referencia giratorio, y su vector de velocidad está en la dirección opuesta a la rotación del disco. En este caso la fuerza de Coriolis tiene magnitud y actúa hacia adentro, hacia el centro de rotación.
Entonces, las pseudo fuerzas horizontales que actúan sobre el objeto en el marco de referencia giratorio son fuerzas centrífugas. radialmente hacia afuera y fuerza de Coriolis radialmente hacia adentro. La pseudo-fuerza horizontal neta sobre el objeto es radialmente hacia adentro, lo que hace que el objeto viaje en una trayectoria circular (en relación con el marco de referencia giratorio) con radio constante a velocidad angular constante en sentido contrario al sentido de giro del disco. Esto es lo que esperamos de un objeto que está estacionario en el marco de referencia inercial.
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