Fuerza centrípeta

FUERZAS CIRCULARES

Todos los cuerpos del universo siguen una trayectoria que puede ser recta o circular. En los movimientos rectilíneos la aceleración puede cambiar pero no así la dirección del movimiento. Para que un cuerpo se mueva de manera circular, necesita que se ejerza una fuerza dirigida hacia el centro.

También existen otros movimientos donde se aplican dos fuerzas circulares: la centrífuga y la centrípeta. La fuerza que tiende a que los cuerpos en rotación traten de alejarse de su eje es la centrífuga y la que hace que los componentes de un sistema en rotación traten de acercarse a su eje es la centrípeta.

La fuerza centrípeta es contraria a la centrífuga. Es la atracción de un objeto que gira circularmente entorno a un eje o un centro hacia ese centro. La fuerza centrípeta siempre actúa de forma perpendicular a la dirección del movimiento.

Podemos observar la fuerza centrípeta si atamos una pelota a una cuerda y la hacemos girar: la cuerda sería la fuerza centrípeta. La fuerza centrípeta depende de la velocidad. Si aumentamos la velocidad de la uva aumenta la tensión y sube la pera. Si disminuimos la velocidad de giro de la uva disminuye la tensión y baja la pera.

La fuerza centrífuga es aquella que jala los objetos hacia afuera de un círculo, lejos del centro. Si te tomaras de las manos con varios amigos y todos corrieran muy rápido en círculo en la misma dirección, pronto todos caerían volando hacia afuera, empujados por la fuerza centrífuga.

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pera, una uva, un trozo de hilo y un bolígrafo.

En primer lugar pasamos el trozo del hilo por el tubito de plástico del bolígrafo de manera que sobresalga unos 15 cm por cada extremo. Luego atamos la pera en uno de los extremos del hilo y la uva en el otro extremo.

En circunstancias normales el peso mayor de la pera hace que, al levantar el bolígrafo, la uva suba y la pera baje. Pero, si tomamos el bolígrafo verticalmente de manera que la uva quede en la parte superior y la damos un impulso para que gire, veremos que es posible que la pera (más pesada) se mantenga en equilibrio sin caer.


Explicación

Para que la pera se mantenga en equilibrio sin moverse es necesario que las fuerzas que actúan sobre ella se anulen. En este caso tenemos dos fuerzas: el peso hacia abajo (P) y la tensión del hilo hacia arriba (T). Por lo tanto: T = P

La fuerza centrípeta (la tensión del hilo) es la responsable del movimiento circular de la uva.