Experimentos sobre Fuerza Centrípeta






Primera ley de Newton. Fuerza centrípeta. Segunda Ley de Newton.

experimento fuerza centripeta

Veremos un sencillo pero interesante experimento casero, con el objeto de demostrar la acción de la fuerza centrípeta.

Materiales:
* Percha metálica para ropa
* Moneda pequeña

Procedimiento:
Como mencioné, este experimento sobre fuerza centrípeta es muy sencillo. Primero tienes que doblar y deformar la percha, hasta que la misma forme un rombo o cuadrado. Ahora posiciona la moneda sobre la punta del gancho de la percha.

Toma un poco de “envión” y hasta girar con tu dedo índice. Con un poco de práctica, podrás detenerla sin que se caiga la moneda.

En el siguiente video puede apreciarse el experimento:

¿Cómo funciona?
Cuando colocamos la moneda sobre la punta de la percha, ésta recibe una fuerza (por el principio de acción y reacción) que pasa por su centro de gravedad, y de este modo queda en equilibrio.

Si damos un pequeño movimiento a la moneda, y ninguna fuerza actúa sobre ella, la misma se moverá en línea reacta (por la primera ley de Newton).

Pero éste no es el caso, ya que nuestra moneda está impedida de realizar ese movimiento, ya que es obligada a girar en círculo. De modo que si no lo hace en línea recta, es porque se esta en presencia de una fuerza que lo acelera. Esta misma fuerza, que se dirige en todo momento hacia el centro de rotación, es la que llamamos fuerza centrípeta.

Habrás notado que dije: “fuerza que lo acelera”. Parece curioso, pues podemos estar haciendo girar la moneda con una velocidad angular constante, y sin embargo dicha aceleración siempre estará.

Lo que sucede, es que como sabemos, una fuerza produce una aceleración, la que a su vez es un cambio de la velocidad en el tiempo. Por otro lado, la velocidad de un cuerpo es un vector, es decir, además de un valor numérico (módulo) posee una dirección y un sentido. Pero la velocidad de la moneda, por mas que posee siempre el mismo valor de módulo, esta cambiando su dirección y sentido permanentemente.

Es entonces justamente ese el cambio en la velocidad que produce la fuerza centrípeta, en su dirección y sentido.

Cuando la velocidad angular a la que gira la moneda, es suficiente, la misma no caerá debido a su peso.

El siguiente video explica también sobre la fuerza centrípeta:

Un dato interesante:
Solemos explicar estos fenómenos gracias a la llamada fuerza centrífuga. Pero en realidad, dicha fuerza es sólo ficticia. La misma permite explicar lo que sucede, cuando un observador se sitúa en el centro del sistema y esta girando.

Pero curiosamente esta fuerza ficticia nos permite entender mas fácil el porque no cae la moneda. Como dijemos, la fuerza centrípeta esta dirigida siempre hacia el centro, mientras que la fuerza centrífuga siempre apunta hacia afuera, en la misma dirección que la centrípeta.

El momento crítico en que la moneda caería, sería en llegar a la parte superior. Pero si esta fuerza centríguga es, al menos, igual al peso de la misma, no caerá.

Material extra:
Me parece interesante incluir en este artículo, un poco de material adicional que he encontrado.

Lo primero, consta de ejemplos y problemas sobre fuerza centrípeta: Clic Aquí

Material anterior extraído del sitio: Fisica para Todos

Lo segundo, es una interesante aplicación online que nos permite “jugar” con la fuerza centrípeta. Es una animación interactiva de un carrusel que posee unas esferas unidas a él por cuerdas. El mismo gira, y podemos cambiar los parámetros como la velocidad, la masa de las esferas, el largo de las cuerdas, etc, y de ese modo apreciar el comportamiento bajo los efectos de esta fuerza.

Además, podemos visualizar un diagrama de las fuerzas actuantes sobre las esferas.

Ir a la aplicación: Clic Aquí



2 Comentarios en Experimentos sobre Fuerza Centrípeta
  1. Eder says:

    Se veee increibleeee..! saludoss

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