Entiendo que cuando los sistemas ejecutan un movimiento circular la fuerza resultante que actúa sobre el sistema (fuerza centrípeta) actúa hacia el centro del círculo. Sin embargo, si un vehículo gira en exceso, va a volcar hacia fuera y no hacia dentro (la dirección de la fuerza resultante). ¿Qué fuerza, si la hay, provoca el vuelco hacia fuera?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?No es una fuerza la que lo provoca. Es el efecto centrífugo (a veces llamado erróneamente "fuerza centrífuga").
Piensa en los pasajeros dentro del coche. Se mueven con el coche en línea recta. De repente, el coche gira y es arrastrado hacia dentro por las ruedas debido a la fricción. Los pasajeros siguen avanzando, pero el coche se aleja debajo de ellos .
A continuación, los pasajeros sienten que se desplazan hacia el exterior del coche, hacia la ventanilla más lejana. Pero, en realidad, no son ellos los que se balancean hacia fuera, sino que es el coche el que se mueve en ellos porque está girando y moviéndose fuera de ellos de debajo de de ellos.
Esta sensación de "oscilación hacia fuera" -que podemos llamar efecto centrífugo - no es exclusivo de los seres humanos. Por supuesto, también la siente cualquier objeto del interior del coche, incluido el propio coche. La fuerza hacia dentro sólo actúa en las ruedas, por lo que la parte superior del coche se siente desplazada hacia fuera porque quiere seguir recto mientras que la parte inferior del coche quiere girar. Si la parte inferior del coche y las ruedas son empujadas demasiado rápido hacia dentro (si giras demasiado bruscamente), entonces la parte superior no puede seguir. Y entonces ves que el coche se inclina hacia fuera.
Tal vez sea mejor (en el ejemplo del coche) pensar en las cosas desde un marco inercial.
Estás detrás de un coche que se mueve a gran velocidad. De repente, el conductor gira el volante hacia la izquierda. Esto hace pivotar las ruedas que tocan la carretera y genera muchas fuerzas laterales debido a la fricción.
Estas fuerzas también están a la izquierda. Pero, como provienen de la fricción de los neumáticos, también están en la parte inferior del vehículo. Si el vehículo es lo suficientemente alto, esta fuerza en la parte inferior crea un par de torsión suficiente para hacer girar el vehículo en el sentido de las agujas del reloj desde su punto de vista.
Con este punto de vista, hay una fuerza real (la fricción de los neumáticos) que hace girar el vehículo.