Diferencia entre la fuerza centrípeta y centrífuga [explicada]

En este artículo, aprenderá ¿qué es la fuerza centrípeta frente a la centrífuga? y cómo funcionan en la vida real. Su definición, funcionamiento, ejemplo y la diferencia entre fuerza centrípeta y centrífuga se explican con imágenes .

Además, también puede descargar el archivo PDF de este artículo al final.

¿Qué es la fuerza centrípeta?

La fuerza centrípeta se define como la fuerza que hace que un objeto siga una trayectoria curva y se dirige hacia el centro alrededor del cual se mueve el cuerpo. O en palabras simples, la fuerza centrípeta es una fuerza que actúa para mantener un objeto en movimiento a lo largo de una trayectoria circular.

Funcionamiento de la fuerza centrípeta

Imagina una cuerda que se balancea alrededor de un círculo, con una lata atada a su extremo. La lata está en un estado constante de aceleración ya que su velocidad cambia constantemente debido a su trayectoria circular. La aceleración de la lata es causada por una fuerza neta que actúa sobre el objeto.

Esto siempre tira de un objeto hacia el centro de un círculo, sin esta fuerza, un objeto seguirá moviéndose en línea recta. La fuerza centrípeta es tensión en la cuerda.

La fuerza centrípeta es equivalente al cuadrado de la velocidad de la masa dividido por el radio. A medida que estas variables cambien, también lo hará la fuerza centrípeta, un aumento en la masa o la velocidad o una disminución en el radio dará como resultado un aumento en la fuerza centrípeta.

Una disminución en la masa o la velocidad o un aumento en el radio dará como resultado una disminución en la fuerza centrípeta. Si se corta la cuerda, la lata ya no mantendrá una trayectoria circular y volará en línea recta tangente debido a la primera ley de inercia de Newton.

Ejemplos de fuerza centrípeta

1. La fuerza de la gravedad atrae a la luna hacia el centro de la tierra, este polo es la fuerza centrípeta que mantiene a la luna en órbita alrededor de la tierra. Si la gravedad de la Tierra dejara de existir, la Luna volaría hacia el espacio en línea recta.
2. Otro ejemplo de fuerza centrípeta es la fuerza que une el barro a una llanta mientras gira. A medida que aumenta la velocidad de rotación de la llanta, la fuerza centrípeta no será lo suficientemente grande para retener el lodo en la llanta y el lodo saldrá volando de la llanta en tangencias en línea recta.

Fórmula de la fuerza centrípeta

La fuerza centrípeta generalmente se calcula mediante la fórmula que se proporciona a continuación.

donde,

• Fc =Fuerza centrífuga
• m =Masa del objeto
• v =Velocidad
• r =Radio

¿Qué es la fuerza centrífuga?

Es una fuerza imaginaria externa experimentada por un objeto que se mueve en una trayectoria circular alejándose del centro de rotación. La teoría de la fuerza centrífuga se utiliza para definir la física de los dispositivos giratorios, como una centrífuga, una bomba centrífuga, reguladores centrífugos y más dispositivos.

Funcionamiento de la fuerza centrífuga

Como comentamos con la lata que estaba unida a la cuerda. La fuerza centrípeta es la fuerza que crea la tensión en la cuerda. Hay dos perspectivas en este ejemplo, fuera de la lata y dentro de la lata.

Como establece la tercera ley de Newton, para cada acción hay una reacción igual y opuesta desde el exterior de la lata, debe haber una fuerza de reacción hacia afuera a la fuerza centrípeta. Esta fuerza que huye del centro se conoce como fuerza centrífuga.

La fuerza centrífuga reactiva es la fuerza de reacción a una fuerza centrípeta. La lata que experimenta un movimiento curvo acelera constantemente hacia el eje de rotación. Esta aceleración centrípeta es proporcionada por una fuerza centrípeta que es ejercida sobre la lata por algún otro objeto.

Esta es la fuerza centrífuga reactiva y se aleja del centro de rotación y la ejerce la lata giratoria sobre el objeto que genera la aceleración centrípeta. Si el objeto se coloca dentro de la lata, parece que el objeto tiene una fuerza hacia afuera que lo empuja hacia el fondo de la lata y lo aleja del centro de rotación.

Fuerza centrífuga aparente

La fuerza centrífuga aparente se presenta más comúnmente como una fuerza exterior aparente en un marco de referencia giratorio. Es aparente o imaginario en el sentido de que no es parte de la interacción sino la inercia del objeto. El objeto naturalmente quiere viajar en línea recta pero la fuerza centrípeta no se lo permite.

Este tipo de fuerza se asocia con la descripción del movimiento en un marco de referencia no inercial y se denomina fuerza ficticia o inercial. La fuerza centrífuga reaccionaria y aparente no es una fuerza real. Por lo tanto, es el resultado de la rotación, no una fuerza.

La fuerza centrífuga aparente es realmente la inercia del objeto. Una definición más precisa de fuerza centrífuga sería la falta de fuerza centrífuga.

Ejemplo de fuerza centrífuga

1. El peso de un objeto en los polos y en el ecuador.
2. El vehículo se desliza al girar o resbala al tomar la curva.

Fórmula de fuerza centrífuga

La fuerza centrífuga generalmente se calcula mediante la fórmula que se proporciona a continuación. Considere que se conoce la velocidad del objeto y se calcula mediante,

donde

• V =velocidad de la lata en movimiento
• r =es la distancia de la lata en movimiento desde el centro
• m =masa de la lata en movimiento

Si se conoce la velocidad angular y se calcula mediante,

donde

• ω = velocidad angular
• r =distancia de la lata en movimiento desde el centro
• m =masa de la lata en movimiento

Diferencia entre fuerza centrípeta y fuerza centrífuga

Las siguientes son las principales diferencias entre la fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga:

Comparación basada en	Fuerza centrípeta	Fuerza centrífuga
Definición	Se define como la fuerza que actúa para mantener un objeto en movimiento en una trayectoria circular y está dirigida hacia el centro del círculo.	Se define como la fuerza es una fuerza imaginaria externa experimentada por un objeto que se mueve en una trayectoria circular alejándose del centro de rotación.
En palabras simples	La fuerza centrípeta es la fuerza requerida para el movimiento circular.	La fuerza centrífuga es la fuerza que obliga a un objeto a escapar del centro.
Naturaleza	Se considera una fuerza real y tiene sus efectos en la vida real.	Se considera una fuerza imaginaria pero también tiene un efecto real.
Dirección de movimiento	Hace que una dirección gire hacia el centro.	Hace que una dirección viaje en línea recta sin girar.
Observación	Esto se ve desde un marco de referencia inercial.	Esto se ve desde un marco de referencia no inercial.
Fórmula	F =mv²/r en sentido contrario a la fuerza centrífuga.	F =mv ²/r en sentido contrario a la fuerza centrípeta.
Ejemplo	La luna orbitando alrededor de la Tierra.	El vehículo se desliza al girar.
Aplicaciones	En una montaña rusa, hace giros bruscos a lo largo de los extremos con la ayuda de la fuerza centrípeta que evita que se aleje de las vías.	Debes haber visto el paseo de Gravitron, en el que la fuerza centrífuga da placer al jinete haciéndolo sentir en el aire.

Envolviéndolo

Como mencioné anteriormente, la fuerza centrípeta es la fuerza requerida para hacer que un objeto se mueva en un círculo. Mientras que la fuerza centrífuga es una fuerza de inercia que parece actuar sobre todos los objetos cuando se ve en un marco de referencia giratorio.

---

Entonces, por ahora, espero que hayas aprendido sobre la “fuerza centrípeta vs centrífuga “. Si tienes alguna pregunta o duda sobre este artículo, no dudes en preguntar en los comentarios. Si este artículo te resultó útil, compártelo con tus amigos.

¿Quieres archivos PDF gratuitos en tu bandeja de entrada? Entonces suscríbase a nuestro boletín.