Fuerza centrípeta y centrífuga

Si un cuerpo de masa m colgado de una cuerda se mueve, de forma uniforme, en un círculo fijo con respecto al suelo, entonces un observador G en el suelo utiliza la 2ª Ley de Newton:

$$\mathbf{F}=m\cdot \mathbf{a} \tag{01}$$ y encuentra la relación entre la fuerza $\mathbf{F}$y la aceleración $\mathbf{a}$. Para el observador G existe una fuerza "real", la tensión de la cuerda. Esta fuerza es la fuerza centrípeta que tira continuamente del cuerpo hacia el centro. Por supuesto $\mathbf{a}$es la aceleración centrípeta. El observador G está justificado para usar la Ley ya que él (o ella) está en un sistema de referencia inercial (llamado también sistema newtoniano).

Para un observador B sin masa sobre el cuerpo también existe la fuerza "real"$\mathbf{F}^{\prime}=\mathbf{F}$, la tensión de la cuerda. El cuerpo está relativamente inmóvil con respecto a él, por lo que$\mathbf{a}^{\prime}=\mathbf{0}$. El observador B encuentra una contradicción usando la segunda ley de Newton:

$$\mathbf{F}^{\prime}=m\cdot \mathbf{a}^{\prime}=\mathbf{0}, \quad \textbf{FALSE} \tag{02}$$ Esto se debe al hecho de que el sistema del observador B está acelerado en relación con el sistema inercial G, por lo que no es un sistema inercial y B no está justificado para usar la segunda ley de Newton. Para usar la Ley es necesario introducir una fuerza "virtual" $\mathbf{A}^{\prime}=-m\cdot \mathbf{a}$y aplicar la Ley: $$\mathbf{F}^{\prime}+\mathbf{A}^{\prime}=\mathbf{F}-m\cdot \mathbf{a}=\mathbf{0}, \quad \textbf{TRUE} \tag{03}$$ esta fuerza $\mathbf{A}^{\prime}$es una llamada fuerza de inercia y en nuestro caso es la fuerza centrífuga que los observadores en el cuerpo sienten para alejarlos del centro. Generalmente las fuerzas de inercia aparecen en sistemas no inerciales y se introducen para aplicar correctamente las Leyes de Newton en estos sistemas.

Si las partículas de agua se mueven en un camino circular es debido a alguna fuerza neta hacia el centro. Esta fuerza neta suele llamarse " fuerza centrípeta" .

Nunca pongas fuerza centrífuga en la descripción. No es una fuerza, sino solo un nombre de la "sensación" de que su cuerpo (o en este caso las partículas de agua) quiere salir del movimiento circular pero no puede.