¿Cuál es la causa de la fuerza centrípeta / centrífuga ? Cuando un objeto de masa se mueve en una órbita circular, experimenta una fuerza centrífuga que se aleja radialmente del centro. ¿Cuál es la causa de esta fuerza centrífuga? ¿Están relacionados con las cuatro fuerzas fundamentales (gravedad, electromagnética, fuerzas débiles y fuertes)?
Esta fuerza es equivalente a una fuerza experimentada al detener una masa en movimiento (Inercia). Pero, ¿esta inercia es causada por alguna fuerza? o ¿qué causa la inercia? Una partícula fotónica no tiene inercia de reposo.
En primer lugar, debe comprender las leyes de Newton. básicamente la segunda ley. De manera concisa, la segunda ley es: "siempre que aplicamos una fuerza sobre un objeto, esta fuerza cambia la magnitud de la velocidad del objeto si está en la misma dirección que la dirección del movimiento y cambia la dirección del movimiento si la fuerza aplicada no está en la dirección de movimiento."
Cuando un objeto gira uniformemente en una órbita circular, no experimenta ninguna fuerza (real o pseudo) radialmente hacia afuera. Lo que experimenta es la fuerza centrípeta que siempre es radialmente hacia adentro medida desde el sistema de coordenadas en el que gira y está dada por
dónde
es la masa de ese objeto,
es la velocidad instantánea tangencial y
es el radio de la circunferencia en la que gira.
Vea esta imagen para visualizar esto: (fuente: ydcdn.net )
Para desviar el movimiento de un objeto de recto a circular, debemos aplicar una fuerza radialmente hacia adentro porque, debido a la inercia, el objeto tiende a moverse en línea recta. La fuerza que aplicamos cambia la velocidad de ese objeto cambiando la dirección del movimiento.
Cabe señalar que si la fuerza se calcula a partir de algún marco de referencia no inercial, tendremos que agregar una pseudo fuerza en ese objeto, pero el movimiento no seguirá siendo circular en este marco no inercial.
Una fuerza centrípeta no es una fuerza fundamental. Llamamos fuerza centrípeta a cualquier fuerza si actúa hacia el centro de la dirección de rotación, perpendicular a la dirección del movimiento.
¿Rotar una roca atada a una cuerda? fuerza centrípeta = tensión en la cuerda
¿Satélite orbitando la Tierra? fuerza centrípeta = gravedad
¿Objeto cargado girando alrededor de una carga opuesta? Fuerza centrípeta = fuerza electromagnética.
Anupam ha respondido muy bien, solo agregaré mi modesta contribución con un ejemplo simple: el marco inercial podría ser la Tierra y el marco no inercial un automóvil que se mueve en un círculo. En ese caso la fuerza centrípeta es la reacción de los neumáticos en el suelo debido a su agarre, pero lo más interesante de este caso es que los objetos del coche parecen ser empujados hacia fuera. En realidad (es decir, en un marco inercial, que la Tierra puede considerarse de corta duración) simplemente tienden a continuar en línea recta: esta fuerza, la fuerza centrífuga, es sólo ficticia y se debe a que las líneas que los sólidos tienden a moverse en marcos inerciales podrían no ser líneas en un marco no inercial (problema del punto de vista). El automóvil en sí experimenta la fuerza centrífuga porque, después de todo, es solo otra cosa unida de manera no rígida (es decir, mi. suspensiones) a los neumáticos que propagan la fuerza centrípeta. Por eso pueden volcar a grandes velocidades (mayor fuerza centrífuga).
Las fuerzas centrípetas no son fuerzas que se desarrollen por sí solas; en realidad, se produce bajo la acción de diferentes fuerzas POR EJEMPLO: Si un hombre se desplaza por una carretera en trayectoria circular. La fuerza centrípeta es proporcionada por la FUERZA DE FRICCIÓN De manera similar, cuando la tierra se mueve alrededor del sol, la fuerza centrípeta es proporcionada por la fuerza gravitatoria. Entonces, la fuerza centrípeta no es una fuerza en sí misma; puede producirse bajo la acción de varias fuerzas.
No quiero copiar y pegar. Hay una buena respuesta en el siguiente enlace, probablemente útil https://www.reddit.com/r/askscience/comments/2o33mu/if_centrifugal_and_centripetal_forces_arent_real/
Carlos Witthoft
ross milikan
wgrenard
qmecanico
usuario31782
deepak nath