Fuerza centrífuga

Hay dos definiciones diferentes para el término fuerza centrífuga:

• La fuerza centrífuga es una de las fuerzas ficticias que parecen actuar sobre un objeto cuando su movimiento se describe según un sistema de referencia en rotación.
• Otra definición menos popular para la fuerza centrífuga es la fuerza de reacción ejercida por un objeto que se mueve por un camino circular sobre el objeto que causa ese movimiento circular, según la tercera Ley de Newton.

Fuerza centrípeta

La fuerza que provoca el movimiento circular se denomina fuerza centrípeta. Un objeto sobre el cual no actúa ninguna fuerza se mueve en línea recta con velocidad constante. Para hacer que el objeto se desvíe de un camino recto a uno circular, debe ejercerse una fuerza centrípeta en ángulo recto a la velocidad del objeto, dirigida hacia el centro del círculo. Dado que esto provoca un cambio en la velocidad del objeto, la fuerza centrípeta causa una correspondiente aceleración centrípeta, también dirigida hacia el centro.

Ejemplos

Un ejemplo clásico de estas fuerzas en acción es un pasajero viajando dentro de un coche. En un principio, el coche sigue una línea recta pero entonces tuerce en una esquina. Si observamos el movimiento del pasajero relativo al coche, el cuerpo del pasajero aparentemente se ve dirigido hacia el lado del coche contrario a la esquina. Este resultado se atribuye a la fuerza centrífuga, pero se cataloga como fuerza ficticia debido a que no la causa ninguna interacción con otro objeto.

Sistema de referencia inercial

Cuando se mira desde un sistema de referencia inercial, lo que realmente ocurre es que la inercia del pasajero se opone a cualquier cambio en el movimiento y mantiene al pasajero en la línea recta inicial del movimiento. Desde este punto de vista, la única razón para que el pasajero se vea impulsado hacia el lado externo del coche es que la persona aún viaja en una línea recta, y el coche ha acelerado. Una vez que el pasajero llega hasta la puerta del coche, el coche es capaz de aplicar la fuerza centrípeta al pasajero para acelerarlo junto con el coche. El rozamiento entre el asiento del coche y los pantalones del pasajero también contribuyen a la fuerza centrípeta, y a menores velocidades, a las que los pasajeros no se deslizan por el asiento, el rozamiento es el único causante de esta fuerza. A cambio, el pasajero ejerce una fuerza reactiva contra la puerta: según la segunda definición, esta fuerza también se llamaría fuerza centrífuga.

Confusión sobre el término

Existe confusión sobre el término fuerza centrífuga a causa de estas dos definiciones diferentes. Según una de ellas, la fuerza centrífuga actúa sobre el objeto y es una fuerza ficticia, que sólo existe en sistemas de referencia giratorios. La otra fuerza que también se ha denominado fuerza centrífuga es la verdadera fuerza de reacción ejercida por el objeto.

Por esta razón, los profesores de ciencia en los últimos años tienden a restar importancia a la fuerza centrífuga cuando enseñan el movimiento circular, y en su lugar dan el lugar preferente a la fuerza centrípeta, dado que es la fuerza responsable de mantener el movimiento circular y la aceleración centrípeta. Generalmente se recomienda hablar de física de rotación usando sólo sistemas de referencia inerciales, evitando así la necesidad de pensar en fuerzas centrífugas.