1.1 Fuerza centrípeta

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En el tema 1 de esta unidad (Fuerzas y leyes de la dinámica) has visto que las aceleraciones vienen causadas por la existencia de una fuerza neta que actúa sobre el cuerpo. ¿Cuál es la fuerza que provoca ese cambio de dirección del vector velocidad? ¿Qué la produce?

Esta fuerza centrípeta es la causa de los cambios de dirección de los móviles en su desplazamiento. Puede ser de contacto, como la sirga en un lanzamiento de martillo o el rozamiento entre las ruedas de un coche que toma una curva y el asfalto, o bien a distancia, como la atracción gravitatoria de la Tierra sobre un satélite o sobre un avión que hace un looping.

Va dirigida al centro de curvatura de la trayectoria (el centro de la circunferencia en el caso más sencillo).

Su módulo viene dado por la expresión , en la que m es la masa del móvil y, como ya sabes, es la aceleración centrípeta ( es la velocidad y el radio de giro).

Recordando la relación entre las velocidades lineal y angular (, donde es la velocidad angular), también se puede escribir como .

Es decir, simplemente se aplica la ley de la dinámica F=ma.

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La fuerza centrípeta es la causa de los cambios de dirección del vector velocidad cuando un objeto sigue una trayectoria no rectilínea. Va dirigida hacia el centro de la trayectoria y su módulo viene dado por o por .

No es habitual que los móviles describan trayectorias exactamente circulares. Sí se dan en las norias, pero los loopings que describen los aviones son casi circulares, y los cambios de rasante y las curvas de las carreteras son arcos de circunferencia.

Por tanto, para poder realizar un análisis de las situaciones que nos interese resolver, reduciremos los problemas a trayectorias total o bien parcialmente circulares.


Imagen 3 de elaboración propia
Imagen 4 de elaboración propia

 

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El desconocimiento científico de muchos periodistas les lleva a escribir auténticos despropósitos al tratar de explicar hechos que son noticia. Se transcribe a continuación un fragmento de una reseña de un accidente ferroviario, que apareció en el Heraldo de Aragón el sábado 12 de agosto de 1995:

Dos muertos al ser succionados por la fuerza centrípeta de un Talgo

EFE Prádanos de Bureba (Burgos)

Los jóvenes EMB, de 16 años, y JMCM, de 17 años, murieron en Prádanos de Bureba (Burgos), al ser succionados por la fuerza centrípeta de un tren Talgo. Según fuentes de la Guardia Civil, el suceso se produjo a las 19,00 horas del jueves en el punto kilométrico 410 de la línea férrea Madrid-Irún. Los jóvenes regresaban de una zona de baño en el río Oca y al cruzar las vías fueron absorbidos por la fuerza centrípeta que genera el tren a alta velocidad y se golpearon contra uno de los vagones, lo que provocó su muerte instantánea.

Un tercer joven que les acompañaba resultó ileso, al agarrarse con fuerza en unas barandillas de protección existentes junto a la vía, aunque tuvo que ser atendido de una fuerte conmoción nerviosa ...


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¿Dónde está el error científico en la noticia?