¿Una fuerza perpendicular siempre causa el movimiento circular de una partícula en movimiento? En caso afirmativo, ¿por qué solo causa movimiento circular?

Si la fuerza perpendicular se mantiene perpendicular a medida que la partícula se mueve, sí.

Esto sucede, por ejemplo, en partículas cargadas bajo la fuerza de Lorentz: Wikipedia determinada por un campo magnético en el vacío.

Se mueven en una órbita circular que se convierte en espiral en circunstancias específicas, pero puede hacerse perfectamente circular, como en los Sincrotrones circulares.

Si descompone la aceleración con respecto a un marco ortogonal que tiene un eje tangente a la trayectoria misma, el otro en el plano osculador de la trayectoria puede descomponer la aceleración en un componente tangencial y normal. El componente tangencial es responsable del cambio en la magnitud de la velocidad, el componente normal es responsable del cambio en la orientación de la velocidad.

Si solo tiene un componente normal de la aceleración, entonces solo es posible un cambio uniforme en la dirección de la velocidad, sin variación de velocidad, por lo tanto, el movimiento debe ser circular o espiral si también está disponible un componente ortogonal al plano osculador.

A2A: No, porque no lograste restringir tu fuerza perpendicular para que descanse en un plano.

Si requiere que la fuerza perpendicular siempre se encuentre en el mismo plano, que su dirección sea siempre perpendicular a la trayectoria del objeto y que el objeto no experimente otras fuerzas, entonces, sí, el camino es un círculo porque su curvatura es Lo mismo en todas partes. La velocidad no cambia porque la fuerza es perpendicular a la dirección del movimiento. El objeto siempre permanece en el mismo plano al que está restringida la fuerza, ya que no hay componente de fuerza perpendicular a ese plano. La curvatura de la ruta corresponde a la velocidad a la que cambia la dirección de desplazamiento, y eso es constante porque la fuerza es constante.

Si considera que la fuerza gravitacional de un cuerpo sobre otro es una fuerza perpendicular, y por qué no, entonces el cuerpo se moverá en una elipse, siempre que haya una ligera velocidad lateral para el momento angular.

Una fuerza lateral causará un movimiento lateral. Se producirá un movimiento circular cuando la fuerza sea constante, pero este es solo un caso especial para una amplia gama de posibles movimientos.