Todo el mundo llama pseudofuerza a la fuerza centrífuga y afirma que en realidad no existe, a pesar de que hay muchas máquinas que la aprovechan (por ejemplo, centrifugadoras, lavadoras, secadoras). Además, tiene la misma magnitud que la fuerza centrípeta, de modo que se anulan mutuamente, pero yo la noto sin duda cada vez que tomo una curva cerrada en coche.
¿Puede explicar si la fuerza centrífuga es real?
Supongamos que estás en un semáforo en rojo con tu coche. Aplica la segunda ley de Newton a la farola. $$F=ma$$ $$F=0N, a=0ms^{-2}$$$$ 0N=0N$$
¡¡Funciona!!
Ahora el semáforo se pone en verde y empiezas a acelerar. Supongamos que tu aceleración es $1ms^{-2}$ . Según tú, estás en reposo. ¿Ve que su nariz se mueve? Parece que no. Significa que su cuerpo está en reposo con respecto a usted. Así que la luz de la calle tiene aceleración $-1ms^{-2}$ wrt usted. Apliquemos la segunda ley de Newton.
$$F=ma$$
Es evidente que no hay ninguna fuerza que actúe sobre él. Y la luz, digamos, tiene masa= $50kg$
$$0N=-50N$$
NOOOOOOOOOOOOO.....
Tu mente acaba de estallar, ¿verdad? Ya ves que eres incapaz de aplicar la segunda ley de Newton en un marco de aceleración. Veamos cómo podemos solucionarlo.
SI añadimos $-50N$ en $LHS$ obtendremos la respuesta correcta.
Por lo tanto, definimos la pseudofuerza como una término de corrección que nos permite aplicar la segunda ley de Newton en fotogramas acelerados. No tiene existencia real, es sólo una fuerza matemática.
Del mismo modo, se necesita una fuerza centrípeta para que uno vaya en círculo. Si te sientas ahí, tienes que aplicar una fuerza hacia fuera que llamamos fuerza centrífuga, para utilizar las leyes de Newton.
La fuerza centrípeta es una fuerza que proporciona aceleración hacia el centro, digamos, Tensión mientras se mueve el objeto alrededor con una cuerda. Por lo tanto, si se aplica $F=ma$ del objeto que gira, hay que añadir la fuerza centrífuga, ya que el objeto está en reposo respecto a sí mismo.
Puede explicar lo que experimenta al girar debido a su inercia, que se resiste a cambiar de movimiento.
La fuerza que sientes al doblar una esquina en tu coche es la fuerza de fricción del asiento del coche sobre tu trasero, y quizás la fuerza de empuje de la puerta sobre tu hombro. Estas fuerzas son muy real fuerzas que se producen cuando tu coche intenta girar mientras tu cuerpo intenta seguir moviéndose en línea recta.
Pero desde tu punto de vista en el coche, con las ventanillas pintadas de negro (¡!), percibes que te empujan hacia la puerta sin motivo aparente. Sientes como si una fuerza actuara sobre usted y la fricción de tus pantalones y la compresión de tu hombro son un resultado de esta fuerza al intentar acelerar en la dirección de esa fuerza percibida.
Como las ventanillas de tu coche están pintadas de negro, el único marco de referencia que conoces es el que está unido al coche, así que (rápidamente, porque estás a punto de chocar) reformulas la mecánica para dar cuenta de tus observaciones. Te ves acelerado hacia la puerta, así que no tienes más remedio que asociar una fuerza a esa aceleración. La llamas "centrífuga" y lo escribes todo... rápidamente.
Una pseudofuerza, como la fuerza centrífuga, la fuerza de Coriolis o la gravedad, es un término de corrección que utilizamos para poder aplicar modelos físicos estándar a sistemas de referencia en aceleración, cuando las alternativas (movimiento de rotación, rotación en 3 espacios o relatividad) son conceptual o computacionalmente más difíciles de manejar.
Imagine la siguiente configuración del problema:
Una pila de tubos de drenaje de hormigón se carga en un camión de plataforma. El camión toma una curva cerrada, durante la cual las correas que sujetan los tubos se sueltan. Calcula el movimiento de los tubos.
Ahora bien, se podría resolver este problema utilizando la relatividad y el movimiento de rotación en el espacio tridimensional, o se podría recurrir a las pseudofuerzas para simplificar enormemente el problema, lo que nos permitiría abordarlo utilizando únicamente la cinemática 2D. ¿Qué le parece más fácil?
En un sistema giratorio, como una pelota que se balancea sobre un trozo de cuerda, la mano ejerce una fuerza centrípeta radial hacia el interior de la pelota, que es la fuerza que hace que la pelota gire. La pelota, a su vez, ejerce una fuerza radial hacia fuera sobre su mano. Ambas fuerzas son reales. La pelota "Ejerce" una fuerza centrífuga, no está sometida a tal fuerza. Suelte la cuerda y la pelota saldrá volando tangencialmente debido a su impulso, no saldrá volando radialmente hacia fuera debido a una fuerza centrífuga. Cualquier libro decente de física lo confirmará. Visite www.jottit.com/6fyk para más información.
La fuerza centrífuga no se considera una fuerza real en términos estándar, pero puede utilizarse para medir fuerzas resultantes o reacciones en una situación de forma más sencilla. Como dijo @AJMansfield, puedes usarla como "fuerza de corrección", ¡igual que usas la gravedad!
Teóricamente, no, no es real.
Dependiendo de la situación, puede sentirse y experimentarse, pero en otra situación puede no verse en absoluto. Para alguien en un tiovivo es real, para un observador no lo es.
Si desea exponer la fuerza centrífuga en un trabajo de investigación o en cualquier otra cosa que pueda ser leída y criticada, le recomiendo que exponga primero qué es lo que experimenta la fuerza, ya que de lo contrario podría producirse un error de comunicación que le penalizaría.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
