¿Por qué la fuerza centrípeta no contrarresta la desviación de una cuchilla?

Anteriormente se publicó una pregunta similar sobre este tema en la que se acordó que la desviación de una hoja giratoria se redujo una vez que la hoja comenzó a girar debido a la fuerza centrífuga. Pero no veo por qué la fuerza centrípeta no puede contrarrestar también la desviación de la hoja.

Si tenemos una hoja que está unida al centro de rotación en una articulación/bisagra, cuando esté estacionaria, la hoja se desviará naturalmente hacia abajo debido a la masa de la hoja. Para simplificar, asumí que la carga debida a la masa de la hoja actúa hacia abajo en el extremo de la hoja. Debido a esta desviación, existe cierta tensión en la hoja. La componente vertical de la tensión sería igual al peso de la pala mientras que la componente horizontal de la tensión sería la fuerza centrípeta. Ahora, a medida que aumenta la velocidad angular de la hoja, la fuerza centrípeta (componente horizontal) también aumentará en magnitud, sin embargo, la componente vertical de la tensión permanecerá constante. Como resultado, el ángulo en el que actúa la tensión con respecto a la horizontal disminuirá.

Respuestas (1)

Claro, siempre puede convertir entre fuerza centrífuga en un marco de referencia giratorio y fuerza centrípeta en un marco no giratorio. Solo tienes que considerar todos los efectos de aceleración. No estoy seguro de haber seguido su explicación, pero parece que falta la tensión debido a la aceleración hacia adentro.

Así es como lo pensaría: hay una pala de helicóptero caída, que está siendo acelerada hacia adentro (hacia el punto de pivote) por la fuerza centrípeta. Considere dos elementos finitos que están uno al lado del otro en la cuchilla. Hay tensión entre ellos, de modo que el elemento finito interno está tirando del elemento finito externo hacia adentro. Pero debido a la caída, en realidad lo está tirando hacia adentro y hacia arriba . Así, a medida que aumenta la aceleración centrípeta, la inclinación tenderá a enderezarse. Al igual que una cuerda doblada tenderá a enderezarse si tira rápidamente de un extremo hacia usted.