¿Por qué las pseudo fuerzas no obedecen la tercera ley de Newton?

¿Por qué se afirma que la fuerza centrífuga como pseudofuerza no obedece la tercera ley de Newton (acción = reacción)?

Digamos que estoy dentro de una jaula de rotación g en el espacio, entonces siento el peso de la misma manera que lo estaría en la Tierra. La fuerza centrífuga tiende a tirarme "hacia abajo", pero el suelo responde con una "reacción", dejándome en reposo con respecto a la jaula.

¿No es la situación muy similar a la situación en la Tierra, donde soy atraído por la gravedad en lugar de una pseudo fuerza? Nadie identificaría la gravitación como una pseudo fuerza, sin embargo, a partir del principio de equivalencia, ambos son iguales y no se pueden distinguir.

En su segundo párrafo, creo que el par de fuerzas con la fuerza normal es la fuerza que su cuerpo ejerce sobre la centrífuga, y no la fuerza centrífuga. Los pares de fuerzas se encuentran entre dos objetos diferentes. La fuerza centrífuga y la fuerza normal sobre tu cuerpo y solo dos fuerzas que actúan sobre 1 objeto. Sin embargo, creo que encontraste una buena manera de hacer física experimental. Por ejemplo, ¿cómo se medirían las fuerzas de inercia (prefiero usar la palabra 'fuerza de inercia' en lugar de pseudofuerza)? Probablemente en la forma en que estás pensando aquí.
Entonces, la fuerza que me empuja "hacia abajo" sobre la centrífuga (y que me da una sensación de peso) ¿no es la fuerza centrífuga? ¿Qué más entonces?
Lo complicado aquí es que la fuerza normal es inherentemente una fuerza de reacción. Sólo está presente cuando algo hace que esté presente. Pero estoy de acuerdo. En el marco de referencia giratorio, definitivamente hay una fuerza centrífuga empujando hacia abajo y una fuerza normal empujando hacia arriba. Estas fuerzas resultan ser iguales y opuestas. No se considerarían pares de fuerzas de la tercera ley. Pero, de nuevo, de la forma en que lo piensas (experimental y prácticamente), no creo que haya ningún problema con eso. Probablemente sea útil pensar de esa manera. En realidad, probablemente lo haría. Es más fácil considerar pseudo fuerzas
cuando no hay fuerzas normales/de tensión/de contacto presentes. Por ejemplo, considere un autobús acelerando. Un bloque está en el medio del pasillo. A medida que el autobús acelera, el bloque se desliza hacia atrás. Hasta que el bloque golpea la parte trasera del autobús, no hay nada que detenga la pseudofuerza. Solo cuando golpea la pared, la fuerza normal da una fuerza igual/opuesta a la pseudofuerza.
"¿ Por qué las pseudo fuerzas no obedecen la tercera ley de Newton? " Porque no existe. Puedes inventar cualquier fuerza aleatoria que no siga las leyes de la naturaleza.

Respuestas (1)

La fuerza centrífuga tiende a tirarme "hacia abajo", pero el suelo responde con una "reacción", dejándome en reposo con respecto a la jaula.

Varias formas de probar si dos fuerzas no son un par de acción-reacción:

  • ¿Actúan las dos fuerzas sobre dos cuerpos diferentes? Aquí, el cuerpo en ambos casos es la pregunta eres tú: la fuerza hacia arriba ejercida sobre ti por el suelo frente a la fuerza hacia abajo sobre ti es la fuerza centrífuga ficticia. Estos no son un par de acción/reacción.

  • ¿Las fuerzas son siempre iguales pero opuestas? Supongamos que intentas saltar. La fuerza normal aumentará, pero la fuerza centrífuga seguirá siendo la misma. Estos no son un par de acción/reacción.

  • ¿El par acción/reacción resulta de la misma interacción? En este caso, una de las fuerzas es la fuerza normal mientras que la otra es la fuerza centrífuga ficticia. Una vez más, estos no son un par de acción/reacción.

Hay una reacción al suelo que te empuja hacia arriba a través de la fuerza normal, y es que tú empujas el suelo hacia abajo a través de la fuerza normal. Puedes ver esto en acción (no recomendado) lavando una carga de jeans y camisetas. Después de que se drene el agua, pero antes de que comience el ciclo de centrifugado, reorganiza el contenido de modo que los jeans queden de un lado y las camisetas en el otro. La naturaleza desequilibrada de la reacción puede hacer que la lavadora rebote, tal vez incluso camine.

¿Qué pasa con la reacción a la fuerza centrífuga? No hay ninguno. La fuerza centrífuga ficticia es la fuerza extraña. No puede combinarse con alguna otra fuerza. Más importante aún, ¿qué fuerza centrífuga? Un observador inercial solo ve una fuerza actuando sobre ti, la fuerza normal ejercida por el suelo. No hay fuerza centrífuga. Es una ficción, diseñada para que podamos usar convenientemente las dos primeras leyes del movimiento de Newton en un dominio donde, estrictamente hablando, esas leyes no se aplican.

¿No es la situación muy similar a la situación en la Tierra, donde soy atraído por la gravedad en lugar de una pseudo fuerza? Nadie identificaría la gravitación como una pseudo fuerza, sin embargo, a partir del principio de equivalencia, ambos son iguales y no se pueden distinguir.

En relatividad general, la gravitación es de hecho una pseudofuerza. En la mecánica newtoniana, es una fuerza real. La reacción newtoniana a la gravedad tirando de ti hacia abajo es que tiras de la Tierra hacia arriba gravitacionalmente.

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