3.2 Curvas planas en coche
¿Qué fuerza es la que permite que un coche tome una curva plana? ¿Cuál es la fuerza centrípeta que evita que el coche se salga de la curva? ¿De qué depende la velocidad máxima a la que el móvil puede tomar la curva?
La responsable es la fuerza de rozamiento entre las ruedas y la carretera. En el simulador puedes ver que sobre el coche actúan tres fuerzas: su peso, realizada por la Tierra, vertical hacia abajo (mg, naranja); la reacción del suelo en el que se apoya, vertical hacia arriba (N, azul) e igual en módulo al peso, con lo que en la dirección vertical la fuerza resultante es nula; y, por último, la fuerza de rozamiento entre el coche y la superficie de apoyo, dirigida hacia el centro de curvatura y responsable de que el coche tome la curva sin peligro (Fr, verde).
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Simulador de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons
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En realidad, el coche empuja a la carretera hacia el exterior de la curva, y por reacción la carretera realiza sobre el coche una fuerza hacia el interior de la curva: ése es el origen de la fuerza centrípeta.
Utilizando la expresión de la fuerza de rozamiento que se obtuvo en el tema anterior, se tiene que
con lo que la expresión de la velocidad se reduce a
Es decir, cuanto mayor sea el radio de curvatura y el coeficiente de rozamiento, mayor será la velocidad máxima a la que se puede tomar una curva sin derrapar.
Ejemplo o ejercicio resuelto
