Suponga que se coloca una moneda en un disco circular y ahora se gira un disco con velocidad angular constante.
Si no hay fricción entre las superficies de un disco y la moneda, según la teoría, la moneda se alejará del centro del disco. Pero tengo confusión aquí de que las fuerzas centrípetas y centrífugas son de igual magnitud, entonces, ¿por qué estas últimas entran en juego de manera efectiva?
La moneda no se moverá.
Primero, para diferenciar entre centrífugo y centrípeto, comenzaré por establecer primero las definiciones.
La fuerza centrífuga es la fuerza aparente que aleja un cuerpo giratorio del centro de rotación. Es causado por la inercia del cuerpo ya que el camino del cuerpo se redirige continuamente.
La fuerza centrípeta es una fuerza que hace que un cuerpo siga una trayectoria curva: su dirección es siempre ortogonal a la velocidad del cuerpo, hacia el punto fijo del centro instantáneo de curvatura de la trayectoria. La fuerza centrípeta es generalmente la causa del movimiento circular.
Esto significa que la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia (o pseudo fuerza ). En realidad no está allí. Cualquier cuerpo que viaja en línea recta trata de resistirse a que su dirección cambie ( inercia ). Cuando un cuerpo se mueve en círculo, trata de ir derecho en cada punto de la circunferencia. Es la fuerza centrípeta la que hace que el cuerpo siga girando tirando de él hacia la trayectoria circular. Entonces, la fuerza centrípeta es básicamente la causa del movimiento circular. Por eso, cuando giras algo sobre tu cabeza y lo sueltas, va recto, como una tangente al círculo.
Volviendo a la pregunta, la fricción misma actuará como una fuerza centrípeta en este caso. Si no hay fricción, no hay fuerza centrípeta y, por lo tanto, no hay fuerza centrífuga. Por lo tanto, la moneda no se mueve.
Aquí, debido a que la moneda se coloca en el centro, las fuerzas centrífugas se equilibran entre sí. Cada punto de masa en la moneda tiene su punto conjugado en el diámetro que lo atraviesa ya la misma distancia del centro en el otro lado.
Por lo tanto, la moneda está en equilibrio y no sale volando.
Juan Rennie
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Juan Rennie