El movimiento circular y la fuerza centrípeta

EL MOVIMIENTO CIRCULAR, LA FUERZA CENTRÍPETA Y SU RELACIÓN CON LA FUERZA DE GRAVITACIÓN

En seguimiento a las instrucciones recibidas durante la realización de la práctica número 5 “Movimiento circular y fuerza centrípeta” nos disponemos a realizar un ensayo lo más amplio posible utilizando nuestro conocimiento de los temas mencionados.
Primeramente daremos una breve descripción delmovimiento circular: “Un movimiento circular es aquel en que la unión de las sucesivas posiciones de un cuerpo a lo largo del tiempo (trayectoria) genera una curva en la que todos sus puntos se encuentran a la misma distancia R de un mismo punto llamado centro.
Este tipo de movimiento plano puede ser, al igual que el movimiento rectilíneo, uniforme o acelerado. En el primer caso, el movimientocircunferencial mantiene constante el módulo de la velocidad, no así su dirección ni su sentido. De hecho, para que el móvil pueda describir una curva, debe cambiar en todo instante la dirección y el sentido de su velocidad. Bajo este concepto, siempre existe aceleración en un movimiento circunferencial, pues siempre cambia la velocidad en el tiempo, lo que no debemos confundir, es que si un movimientocircular es uniforme es porque su “rapidez” es constante.
Siendo así que el movimiento circular es el realizado por un cuerpo con cambios en su trayectoria constantemente para marcar un círculo en la misma, pudiendo ser acelerado uniformemente:
Cuando un objeto gira manteniendo su distancia a un punto fijo, llamado centro de giro, de manera que su rapidez lineal es constante, diremos que tiene unmovimiento circunferencial uniforme (M.C.U.). En un MCU, el cuerpo que gira describe arcos de circunferencia iguales en tiempos iguales. Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de un carrusel de un parque de diversiones.
En el MCU el módulo de la velocidad no cambia (por ser uniforme), pero sí la dirección (por ser curvilíneo). La velocidad es un vector tangente a la trayectoria circular, por loque es perpendicular al radio.


Imaginémonos que el móvil A describe una circunferencia de centro O y Radio OA= R. Si en el intervalo de tiempo t el móvil se ha desplazado desde A hasta B, el desplazamiento angular es:

Siendo la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol un movimiento circunferencial uniforme (con una rapidez constante) y sin aceleración alguna, toma siempre el mismotiempo el recorrido de ésta en relación al astro rey de nuestro Sistema Solar.
En prácticas realizadas dentro del laboratorio de física pudimos comprobar mediante repetidos experimentos que entre más rápido gire un objeto, la fuerza centrífuga que se genera es mayor lo que obliga a los cuerpos más livianos a salir “disparados “ hacia fuera del centro del cuerpo, siendo esto así y considerando lavelocidad de traslación de la Tierra siendo ésta de aproximadamente 108 000 km por hora, surge en nosotros uno de las preguntas más básicas y elementales dentro del campo de la materia estudiada, física, en relación a ¿por qué no salimos despedidos fuera de la órbita terrestre?
Con la sapiencia que hemos adquirido trataremos de explicárnoslo y así, aclarar dudas también en los lectores.
La búsquedade la respuesta a ésta interrogante nos lleva a otra fuerza estudiada y experimentada en laboratorio: la fuerza centrípeta.
Siendo ésta “la fuerza, o el componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea, y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria”.
Tomando esto en cuenta, nuestra primera deducción es que la fuerza centrípetaes contraria, y según las leyes de Newton, la reacción de la fuerza centrífuga durante el movimiento circular uniforme.

Ambas, tanto fuerza centrífuga como centrípeta, son fuerzas circulares; fuerzas que actúan y que se notan presentes en un movimiento circula, la primera es reacción de la segunda y viceversa. Siendo la fuerza centrípeta la necesaria para que un cuerpo cambie o “curvee” su...