DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA DEL IES "Antonio Mª Calero" de Pozoblanco (CÓRDOBA) ESPAÑA

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VÍDEOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DIVERTIDAS

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viernes, 16 de mayo de 2008

La mal llamada "fuerza centrífuga"

Se dice que la fuerza centrífuga es la que actúa sobre los cuerpos que están describiendo una curva y que hace que se salgan. Es la que “saca los coches” de la carretera cuando van a más velocidad de la cuenta. Es la que “saca las gotas de agua adheridas a la ropa" cuando se CENTRIFUGA en la lavadora o secadora.

En nuestra OPINIÓN, sólo es apropiado llamar fuerza a la descripción matemática de una acción.

Cuando vamos sobre un coche y este describe una trayectoria curva ¡aunque lo haga con rapidez constante!, en este movimiento se modifica la dirección del vector velocidad (que en todo momento es tangente a la trayectoria), por tanto el movimiento es ACELERADO.

Existe una aceleración CENTRÍPETA cuyo valor es directamente proporcional al cuadrado de la rapidez del movimiento e inversamente proporcional al radio de giro.

Si hay una aceleración centrípeta que expresa el cambio en la dirección del vector velocidad como consecuencia de la trayectoria curva, tiene que haber una FUERZA CENTRÍPETA “causa de todo movimiento curvilíneo”.

Cuando nos montamos en un coche y este describe una curva, sobre nosotros actúa una fuerza centrípeta que es la que hace que sigamos la trayectoria curva. Esta fuerza centrípeta es la descripción matemática de la interacción de nuestro cuerpo con el asiento. La fuerza que el asiento hace sobre mí, es la misma que la que yo le hago al asiento (ley de interacción).

¿Entonces, a qué se llama fuerza centrífuga?

Para comprenderlo, ten en cuenta que para describir una curva montado en un coche, tienes que MODIFICAR TU VELOCIDAD, es decir tienes que pasar a un movimiento acelerado (aceleración centrípeta).

La mal llamada fuerza centrífuga es el EFECTO INERCIAL DE LA ACELERACIÓN CENTRÍPETA.

La INERCIA es la tendencia de los cuerpos a MANTENER SU ESTADO DE REPOSO O MOVIMIENTO UNIFORME.

Cuando describimos una curva montados en un coche “nos oponemos a que nuestra velocidad cambie” y esa SENSACIÓN es la mal llamada fuerza centrífuga.

No es correcto llamarla fuerza puesto que no es el resultado de una interacción.

PROPONEMOS usar el término “efecto centrífugo de la aceleración centrípeta” para designar a lo que sentimos cuando nuestro coche describe una curva. O simplemente efecto centrífugo en lugar de fuerza centrífuga.

De la misma forma, cuando vamos en un autobús a velocidad constante y acelera, sentimos el “efecto inercial de esta aceleración” y tendemos a irnos hacia atrás como si sobre nosotros actuara una fuerza, pero en realidad es sólo una SENSACIÓN (que puede hacernos perder el equilibrio y caer).

VER CON ENLACES A LEYES DE NEWTON Y A LA DINÁMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME EN NUESTRA WEB:

http://departamentofisicayquimica.iespana.es/ComentariosFisica/fuerzacentrifuga.html


6 comentarios:

flavio dijo...

Este artículo es totalmente erróneo. El cambio de dirección de un movimiento no implica una aceleración, y menos en el movimiento circular uniforme, si hubiera una aceleración no sería uniforme. La fuerza centrífuga es una fuerza de contacto como cualquier otra, es producida por la interacción de un objeto en movimiento con un medio físico que produce la trayectoria circular.

Szvalb dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Szvalb dijo...

Flavio, el erróneo es usted. Sepa que todo cambio de dirección implica una aceleración, la aceleración es una magnitud vectorial derivada de la velocidad, a todo cambio del vector velocidad en magnitud y/o dirección se le llama aceleración. En un automóvil en movimiento por ejemplo, usted puede producir aceleración con tres dispositivos: el volante, el acelerador y los frenos, porque modifican al vector velocidad. El movimiento circular se debe siempre a la presencia de una aceleración. Sin presencia de aceleración los cuerpos en movimiento continúan desplazándose de forma rectilínea y uniforme a velocidad constante (Primera ley de Newton) Puede leer sobre el concepto de aceleración en los siguientes libros: Física Conceptual de Paul Hewitt, Física 1 Resnick, Física 1 Tippler, Física 1 Serway, y cualquier otro libro de Física universitaria.

flavio dijo...

El error viene de los tiempos de Newton quien daba al concepto de fuerza centrípeta un valor fundamental en su teoría gravitatoria. El cambio de dirección no implica una aceleración. Aquí, en la superficie de la Tierra para provocar un giro, solo se puede hacer con el auxilio de un mecanismo físico que lo permita (un camino, un aro u otra cosa que sea circular)esto se ve con claridad estudiando la ruleta en el casino de la ciudad o en un regulador de velocidad antiguo (por que ahora han sido suplantados por sistemas electrónicos). En la ruleta el tirador arrojar la bolilla dentro de una canaleta en el disco giratorio, si la tirara sobre una mesa no seguiria una trayectoria giratoria sino recta. La fuerza centrípeta surge en algunos casos como remolinos o al revolver el café, pero no en el cambio de dirección si no el movimiento circular uniforme no existiría, su nombre lo indica.La fuerza centrípata tiene una componente perpendicular casi siempre gravitatoria. Conozco casi todos los libros y autores que nombras y están TODOS eraados, lo que yo planteo es correcto.

Szvalb dijo...

Flavio, perdón por la demora en responder, estuve ocupado. Te doy un ejemplo concreto. Supongamos que somos pasajeros en un vehículo que de repente frena con brusquedad. Somos impulsados hacia adelante, contra el tablero. Cuando esto sucede no decimos que algo nos forzó hacia adelante. De acuerdo con la ley de inercia, avanzamos hacia adelante por la ausencia de una fuerza, que hubieran podido proporcionar los cinturones de seguridad. Del mismo modo, cuando nos encontramos en un vehículo que da una vuelta forzada a la izquierda en una esquina, tendemos a recargarnos hacia afuera, a la derecha, no debido a que haya una fuerza centrífuga hacia afuera, sino por que ya no hay fuerza centrípeta que nos mantenga en movimiento circular (como la que ofrecen los cinturones de seguridad). La idea de que una fuerza centrífuga nos lanza contra la puerta del coche es errónea. (Claro, nos empujamos contra la puerta, pero sólo porque ésta nos empuja; es la tercera ley de Newton) Por último, todo cambio en la velocidad implica sí o sí una aceleración, en un movimiento circular puede haber conservación de rapidez (por esta razón podrías ver un objeto girando de manera uniforme) pero la velocidad es una magnitud vectorial, va cambiando de dirección durante el giro, ese cambio de dirección lo provoca la aceleración centrípeta. Lo del ejemplo que das de la rueda de casino se explica del mismo modo. Si aún te queda alguna duda sobre el tema mandame una respuesta. Los autores que te mencioné no están errados.

flavio dijo...

Szvalb: veo que no nos ponemos de acuerdo. En la ciencia la repetición de textos y ideas no es lo recomendable. La ciencia es la confrontación, la observación y la experimentación, sino estaríamos todavía en la época de Aristóteles. Muchos saludos, hasta siempre.