2.1 Fuerza centrípeta

fuerza centrípeta
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Al estudiar las leyes de la dinámica has visto que las aceleraciones son causadas por la existencia de una fuerza neta que actúa sobre el cuerpo. ¿Cuál es la fuerza que provoca ese cambio de dirección del vector velocidad? ¿Qué la produce?

Se trata de la fuerza centrípeta, que es la causa de los cambios de dirección de los móviles en su desplazamiento. Podemos encontrar casos de fuerzas centrípetas:

  • de contacto, como la tensión del cable en un lanzamiento de martillo o el rozamiento entre las ruedas de un coche que toma una curva y el asfalto.
  • a distancia, como la atracción gravitatoria entre la Tierra y un satélite o sobre un avión que hace un looping.

La fuerza centrípeta es un vector dirigido al centro de la curva cuyo módulo viene dado por la expresión:

donde m es la masa del móvil y, como ya sabes, es la aceleración centrípeta ( es la velocidad y el radio de giro).

Si recuerdas la relación entre las velocidades lineal y angular (, donde es la velocidad angular), también se puede escribir como:

.

Es decir, simplemente se aplica la ley de la dinámica F= m·a.

Actividad

La fuerza centrípeta es la causa de los cambios de dirección del vector velocidad cuando un cuerpo sigue una trayectoria curvilínea. Va dirigida hacia el centro de la trayectoria y su módulo se puede calcular como o como según conozcamos la velocidad lineal o la velocidad angular .

Pre-conocimiento

En este vídeo puedes ver la espectacularidad del movimiento de coches y motos por una pared cilíndrica vertical que se conoce como tubo de la muerte.

En el vídeo puedes ver que llega a haber dos coches y dos motos girando a la vez.

¿Cuál es el origen de la fuerza centrípeta? En este caso, la reacción de la pared del tubo a la acción del móvil que se desplaza a alta velocidad, realizando fuerza sobre ella.

 

Vídeo de educaplus de dominio público