¿Cuál es la fuente de la fuerza centrífuga?

Honestamente puedo decirles que no hay fuerza que sea la fuerza centrífuga real. La fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que creemos que nos afecta, pero en realidad esto es lo que sucede:

Supongamos que va en automóvil por una carretera en línea recta. Te sientes como si estuvieras sentado como en una silla normal (más o menos).

Pero luego, de repente, el conductor gira a la izquierda. ¿Qué lado de tu cuerpo sentirías presionado hacia el asiento / puerta y así sucesivamente? Sería tu lado derecho. ¿Por qué te preguntas?

Esto se debe a que el automóvil quiere ir a la izquierda, pero su cuerpo quiere continuar viajando hacia adelante. Pero solo puede hacerlo hasta que haya algo bloqueando su camino, en este caso, es decir, la puerta del automóvil. Esta puerta presionará en su lado derecho, obligando a su cuerpo a cambiar de dirección. Aumentará su velocidad en otra dirección (para girar a la izquierda). Y aumentar la velocidad = aceleración .

Y esta es una de las leyes de Isaac Newton. Que si un objeto que tiene masa siente una aceleración de alguna manera, entonces se ve afectado por una fuerza.

Esta fuerza que cambia constantemente su dirección se llama fuerza centrípeta . La fuerza centrífuga es solo la inercia del objeto. Eso significa que, si el objeto tiene más masa, necesitará más fuerza para cambiar la dirección en la que viaja.

Si no hubiera puerta del automóvil, y no tuviera el cinturón puesto y el conductor giró a la izquierda, lo más probable es que salga volando del automóvil.

EDITAR:
Quiero aclarar mi respuesta más. Sí, se podría decir que existe algo llamado fuerza centrífuga, pero depende del marco de referencia (relativismo). Y para la mayoría de las personas se volverá confuso. Pero lo explicaré de la manera más simplista que pueda.

Digamos que colocas a una persona dentro de una rueda gigante de hámster y hace que gire muy rápido. Para alguien parado fuera de la rueda, esa persona podría decirle que la razón por la cual la persona dentro de la rueda está cambiando de dirección en cualquier momento dado es debido a una fuerza que empuja a esa persona hacia adentro, también conocida como fuerza centrípeta .

Ahora, si montamos una cámara en la rueda del hámster justo encima de la persona dentro de ella y tenemos un fondo oscuro, no podemos decir que la rueda está girando cuando vemos el video después. Todo lo que parece es que una persona empuja la rueda hacia afuera para equilibrar que la rueda empuja a la persona hacia adentro. Esto se verá como una fuerza, también conocida como fuerza centrífuga .

La cuestión es que debes entender tu marco de referencia. La mayoría de la gente no sabe sobre esto y, por lo tanto, es más fácil decirles “No, no existe la fuerza centrífuga” porque la fuerza centrífuga, como mucha gente piensa, no es realmente la fuerza centrífuga.

La segunda ley de Newton puede expresarse ya que la Fuerza es igual a la masa por la aceleración para una masa constante. Ahora esto podría interpretarse de dos maneras. La primera es la forma en que su maestro de escuela secundaria le enseñó; Una fuerza que actúa sobre una masa provoca una aceleración. La forma más útil de interpretar esta ecuación es que una masa multiplicada por una aceleración es una fuerza. Si el primer caso tenemos la suma de todas las fuerzas es igual a una masa multiplicada por una aceleración. En el segundo caso tenemos que la suma de todas las fuerzas es igual a cero. La ecuación se puede expresar de cualquier manera y producirá el mismo resultado, pero la segunda interpretación refleja el universo de fuerzas que incluyen fuerzas de inercia.

Piense en una masa en un plano sin fricción que es arrastrada por una fuerza F. La fuerza opuesta es la fuerza de inercia ma dirigida en la dirección opuesta. Es una fuerza muy real como cualquiera que haya intentado acelerar un carro pesado puede decirle. Esto parece ser más un concepto de ingeniería basado en las fuerzas del mundo real y no está bien en física, donde se deben cumplir los conceptos planetarios de Newton. No obstante, las fuerzas de inercia ocurren cada vez que se acelera una masa. Un ingeniero que calcule la fuerza de coriolis en una parte de la máquina se reiría de la noción de que se llama ficticio o seudo fuerza. Estas son etiquetas desafortunadas que han causado confusión entre los estudiantes y el término fuerza de inercia serviría mejor a todos.

El punto es que si está tratando de determinar las cargas en algún componente que está en movimiento, primero debe calcular la aceleración. La fuerza entonces es igual a la masa multiplicada por esta aceleración y la dirección de la fuerza es opuesta a la de la aceleración. Entonces, si tiramos de una masa hacia adelante, hay una fuerza de inercia dirigida hacia atrás.

La aceleración que ocurre en el movimiento circular se debe al cambio constante en la dirección del vector de velocidad. La mayoría de los textos de física llevan una derivación de la aceleración que es la masa por la velocidad al cuadrado dividida por el radio y dirigida hacia el centro de la órbita. Como la aceleración es hacia adentro, la fuerza se dirige hacia afuera. Esta es la fuerza centrífuga y, como lo dirá cualquiera que haya montado el Tilt A Whirl, no es ficción.

La fuente de la fuerza centrífuga es la inercia. Cuando no hay fuerzas actuando sobre un cuerpo, ese cuerpo simplemente quiere seguir adelante con una velocidad sin cambios. La fuerza centrífuga surge porque el cuerpo ofrece resistencia a la fuerza centrípeta que lo obliga a cambiar de dirección.

En términos simplistas: la fuerza centrífuga es una pseudo fuerza que usamos para contrarrestar la fuerza centrípeta mientras equilibramos las fuerzas. La fuerza real es la fuerza centrípeta y ocurre durante el movimiento circular de un cuerpo. Siempre es perpendicular a la velocidad, por lo tanto, solo cambia la dirección de la velocidad y no la magnitud. La fuerza centrífuga se puede manifestar por la fuerza de fricción que actúa sobre los neumáticos de un vehículo en movimiento circular o por la tensión en una cuerda atada a una cuerda y girada en movimiento circular en el plano horizontal.

La fuerza centrífuga es la fuerza igual y opuesta a la fuerza centrípeta requerida para mantener un objeto en movimiento (acelerando) en un círculo. Ambas “fuerzas” pueden ser ficticias que surgen solo del marco de referencia. También se puede decir que la fuerza centrífuga surge de la inercia del objeto que “resiste” la aceleración.

Aquí está la explicación más simple que se me ocurre:
Imagine que se lanza una pelota de golf … … excepto por la gravedad, iría recta y a una velocidad constante … … o cuando Newton la pone en movimiento, un cuerpo tiende a permanecer en movimiento. Ahora toma esa bola que viene y conecta una cuerda a ella y gírala alrededor de tu cabeza. La pelota quiere ir en línea recta, pero la cuerda la obliga a ir en círculo. La cuerda aplica una fuerza a la pelota para hacerla ir en círculo. Entonces, no hay una “fuente” per se.

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