Se considera que la fuerza centrífuga es una sensación que da cuenta de un empuje hacia afuerza a raíz de la inercia que experimenta un objeto en posición de resistencia frente a un cambio de dirección.
Fuerza centrífuga es una de las fuerzas ficticias que adquiere notoriedad cuando, en el campo de la mecánica newtoniana o clásica, se alude al movimiento que evidencia un determinado cuerpo en el contexto de un sistema en rotación (es decir, de un marco de referencia no inercial).
Antes de hacer foco en las particularidades de este fenómeno es enriquecedor remarcar que, de acuerdo a la definición teórica, se define como centrífugo/a a todo aquello que tiende a alejarse o a huir de un centro. Por eso, en apariencia, esta fuerza se caracteriza por generar que un objeto o elemento se distancie del eje de rotación.
Tampoco hay que pasar por alto la existencia de otras fuerzas ficticias esenciales para la adecuada formulación de ecuaciones de movimiento vinculadas a un marco de referencia de carácter giratorio, tales los casos tanto de la fuerza de Euler (que inmortaliza al apellido del matemático y físico de nacionalidad suiza Leonhard Euler y se ha popularizado también como aceleración transversal o acimutal) como de la fuerza de Coriolis (la cual debe su nombre a un matemático e ingeniero de origen francés llamado Gaspard-Gustave Coriolis, quien la presentó como una parte que suplementa a la fuerza centrífuga en, por citar un ejemplo, los engranajes que un artefacto).
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ResumenCaracterísticas de la fuerza centrífuga
La idea de fuerza centrífuga fue abordada por Christiaan Huygens, Isaac Newton, Robert Hooke y Gottfried Wilhelm Leibniz, entre otros científicos. Asimismo, la aproximación entre esta fuerza y las gravitatorias llevó hacia el llamado principio de equivalencia englobado en la teoría de la relatividad general.
De acuerdo a los expertos, la fuerza centrífuga no aparece cuando hay un marco de referencia inercial, pero sí se hace evidente en el caso de un marco giratorio (o en rotación), cuando influye en dirección externa y resulta proporcional tanto a la distancia que hay desde el eje de rotación como al cuadrado de la velocidad de rotación (velocidad angular) asociados al marco y a la masa.
Es interesante descubrir que entre las variedades que se pueden distinguir aparecen la fuerza centrífuga de inercia y la fuerza centrífuga reactiva.
Por la fuerza centrífuga, aquello que gira tiende a sentir un empuje en una dirección que se aleja del eje de rotación.
Diferencias con la fuerza centrípeta
Es bastante habitual que se confundan a nivel general las nociones de centrífuga y centrípeta. Es importante saber, y tener presente, que hay diferencias entre ambas.
La fuerza ficticia denominada centrífuga, puntualmente, entra en juego cuando se describe un movimiento utilizando un sistema de referencia en rotación. La centrípeta, en tanto, es una fuerza real que se despliega en un marco de referencia de índole inercial obligando a que un móvil (cuerpo o partícula) tuerza su trayectoria siguiendo la dirección planteada por la fuerza en cuestión.
De posar la atención sobre el movimiento circular uniforme, en concreto, se advierte que la fuerza centrípeta se direcciona hacia la parte central de la trayectoria circular, siendo fundamental para cambiarle el rumbo a la partícula que, de no tener sobre ella ninguna fuerza actuando, entonces tendría un movimiento a velocidad constante y en línea recta. Es constructivo enterarse que todos los movimientos curvilíneos presentan una aceleración centrípeta gracias a la mencionada fuerza real. Un planeta y un satélite, por describir una posibilidad que invita a comprender mejor en qué consiste la fuerza centrípeta, se mantienen unidos gracias a ella, que ejerce una fuerza de atracción gravitatoria entre cuerpos en movimiento.
Otra cuestión a considerar: al no convivir en un idéntico marco de referencia, no se cumple con las fuerzas centrífuga y centrípeta el fenómeno de acción y reacción planteado en la tercera de las leyes de Newton.
Se conoce como giroscopio a un dispositivo de carácter mecánico que permite la medición o el cambio de orientación/rotación de un vehículo en movimiento.
Ejemplos de fuerza centrífuga
En la vida cotidiana, así como en ámbitos muy específicos, salen a la luz múltiples ejemplos de aplicación práctica de fuerza centrífuga.
La infraestructura necesaria para la circulación de trenes de alta velocidad requiere que las curvas de las líneas tengan un radio de curvatura mayor en comparación a las tradicionales con el objetivo de generar que las unidades atraviesen los tramos curvos a gran velocidad sin que ello se traduzca en un aumento de la fuerza centrífuga a sentir por los usuarios.
En el proceso de separación de mezclas, de igual modo, la fuerza centrífuga se hace presente al apelar a la técnica bautizada como centrifugación. La maquinaria centrífuga de miel, en tanto, consta de extractores cuyo funcionamiento dependen de la fuerza centrífuga.
Al circular en vehículos de carreras, motos o similar es necesario prestarle atención a la fuerza centrífuga ya que ésta incide en el equilibrio y en la estabilidad del medio de transporte.
De buscar más referencias aparecen como alternativas a tener en cuenta en relación a la fuerza centrífuga el patinaje artístico sobre hielo, los giroscopios, la fuerza de marea y las montañas rusas. Incluso, los pescadores se benefician (hasta sin saberlo) con la fuerza centrífuga porque es clave para el funcionamiento del freno del reel.
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