Fuerza centrifuga y centripeta

Fuerza Centrifuga

Fuerza centrípeta (real) y fuerza centrífuga (falsa o ficticia).
En la mecánica clásica, la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación, o equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un sistema de referencia giratorio.
Elcalificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro". En efecto, un observador no inercial situado sobre una plataforma giratoria siente que existe una «fuerza» que actúa sobre él, que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma a menos que él mismo realice otra fuerza dirigida hacia el eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza centrífuga tiende a alejar los objetos del eje derotación.
En general, la fuerza centrífuga asociada a una partícula de masa en un sistema de referencia en rotación con una velocidad angular y en una posición respecto del eje de rotación se expresa:

Por lo tanto, el módulo de esta fuerza se expresa:

 Fuerza centrípeta versus fuerza centrífuga
Fuerza centrípeta es toda fuerza o componente de fuerza dirigida hacia el centro de curvatura dela trayectoria de una partícula. Así, en el caso del movimiento circular uniforme, la centrípeta está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular y es necesaria para producir el cambio de dirección de la velocidad de la partícula. Si sobre la partícula no actuase ninguna fuerza, se movería en línea recta con velocidad constante.
La fuerza centrífuga no es una fuerza en el sentido usualde la palabra, sino que es una fuerza ficticia que aparece en los sistemas referenciales no-inerciales.
Así, por ejemplo, si un cuerpo está girando alrededor de un centro de fuerzas fijo, la única fuerza real que actúa sobre el cuerpo es la fuerza de atracción hacia el centro de la trayectoria (fuerza centrípeta) necesaria, desde el punto de vista de un observador estacionario (inercial, [X,Y,Z])para que el cuerpo pueda describir una trayectoria curvilínea. Dicha fuerza real, , (la tensión de la cuerda en el ejemplo ilustrado en la Figura) proporciona la aceleración centrípeta característica de todo movimiento curvilíneo.

 Confusión sobre el término
El carácter ficticio o falso de la fuerza centrífuga puede dar lugar a cierta confusión en su interpretación, sobre todo cuando se laconfunde con la reacción de la fuerza centrípeta, en virtud de la tercera Ley de Newton o Principio de acción-reacción, olvidando que esta reacción no actúa sobre el cuerpo sino que es ejercida por el cuerpo (sobre la cuerda, en el ejemplo descrito en la Figura).
Actualmente, se tiende a restar importancia a la fuerza centrífuga cuando se enseñan el movimiento circular; en su lugar se realza laimportancia de la fuerza centrípeta, dado que es la fuerza real y responsable de mantener el movimiento circular y de proporcionar la aceleración centrípeta.
Sin embargo, cuando resulta inevitable describir el movimiento en un sistema de referencia en rotación, tal como cuando se describe el movimiento de un proyectil de largo alcance respecto de la superficie terrestre, resultará inevitablereferirse a la fuerza centrífuga y a otras fuerzas ficticias, tal como la fuerza de Coriolis.



 ¿Son las fuerzas centrífugas y de Coriolis “verdaderas”?
Se llaman el centrífugo y las fuerzas de Coriolis ficticio porque no aparecen en un de inercia enmarque de referencia.[23] A pesar de el nombre, las fuerzas ficticias se experimentan como muy verdaderas a ésas realmente en un marco no-deinercia. Las fuerzas ficticias también proporcionan una manera conveniente de discutir dinámica dentro de ambientes que rotan, y pueden simplificar explicaciones y matemáticas.
Una exploración interesante de la realidad de la fuerza centrífuga se proporciona cerca gravedad artificial introducido en una estación espacial por la rotación. Tal forma de gravedad tiene cosas en común con gravedad...