¿Por qué una piedra giratoria unida a una cuerda vuela tangencialmente cuando la cuerda se rompe en lugar de volar radialmente hacia afuera desde el centro?

Esta es una buena pregunta

Es un error común pensar que la fuerza centrífuga existe en realidad, en realidad, la fuerza centrífuga es una ” pseudo fuerza “, es decir, no es una fuerza real , no tiene un significado físico, es solo un concepto teórico.
La Segunda Ley del Movimiento de Newton falló en marcos no inerciales, para hacerla aplicable, se desarrolló la idea de una pseudo fuerza

P.ej. Si se sienta en la piedra que gira, debería percibir que su aceleración es cero, pero hay una fuerza centrípeta que actúa sobre ella, por lo tanto, la aceleración no será cero, por lo que agregamos otra fuerza igual y opuesta al Diagrama de cuerpo libre de la piedra, ” La fuerza centrífuga “, para hacer que la fuerza neta sobre la piedra sea cero , pero en realidad, no existe tal fuerza
E incluso si existiera, después de cortar la cuerda, desaparecería, ¿no?

Ahora, ya que somos la razón por la cual la piedra sigue un camino tangencial más adelante, aparece la Primera Ley de Newton , Just cuando se cortó la cuerda, el momento lineal de la piedra estaba en una dirección tangencial , y justo después o durante el proceso de cortar la cuerda, ninguna fuerza impulsiva ha actuado para cambiar la dirección (o la magnitud) del momento lineal, por lo que será tangencial incluso después de cortar la cuerda. Y eventualmente, la piedra seguiría un camino parabólico.

Si la piedra volara radialmente, esto sería una violación de la conservación del principio de momento lineal

Estos temas en Física son simples pero extremadamente elegantes, y uno debe tener cuidado de comprenderlos adecuadamente o de lo contrario puede dar lugar a ideas erróneas

Espero que esto ayude 😉

Lo haría si la piedra fuera estacionaria, pero debido a que las fuerzas centrífugas y centrífugas son componentes equilibrados del movimiento curvilíneo, sin la una no puede existir la otra.

Pero hay un componente de velocidad. En el momento en que se corta la cuerda y se elimina la fuerza centrípeta, al mismo tiempo la fuerza centrífuga de equilibrio también cae a cero, pero debido a que la piedra tiene velocidad, la inercia se hace cargo y la piedra continuará en el mismo vector que estaba viajando. en el instante en que se cortó la cuerda.