LA FUERZA CENTRÍPETA

En este artículo veremos y debatiremos sobre la fuerza centrípeta, por no estaría de más aprender sobre la aceleración centrípeta. Según la segunda ley de Newton, la fuerza es causada por la velocidad. Dado que la aceleración apunta al centro del círculo, debe ser causada por la fuerza. La fuerza que acelera al centro del círculo se llama fuerza centrípeta.

Definición y expresión de la Fuerza centrípeta

Un objeto en un movimiento circular uniforme tiene una aceleración que apunta al centro del círculo, y la fuerza resultante que apunta al centro del círculo que produce una aceleración centrípeta se llama fuerza centrípeta.

Incorporando las fórmulas relacionadas con el movimiento circular aprendidas anteriormente, se puede obtener la siguiente expresión de fuerza centrípeta

Comprensión de la fuerza centrípeta

  1. La fuerza centrípeta es la fuerza del efecto, que recibe el nombre del efecto. El objeto no tiene el efecto de una fuerza centrípeta y no hay fuerza centrípeta en el análisis de fuerza.
  2. La fuerza centrípeta solo cambia la dirección de la velocidad del objeto, no cambia la velocidad del objeto y siempre apunta al centro del círculo, que es una fuerza variable.
  3. La fuente general de fuerza centrípeta: fricción, gravedad, elasticidad, gravitación y otras fuerzas de diversas propiedades, que pueden ser una de las fuerzas o la fuerza resultante de varias fuerzas.
  4. Cuando un objeto se mueve en un movimiento circular, necesitamos analizar la fuerza del objeto para ver qué fuerza o la fuerza combinada de varias fuerzas proporciona la fuerza centrípeta del objeto en movimiento circular.

Movimiento circular uniforme común mueve la situación por la fuerza

  • La luna se mueve alrededor de la tierra
    • La fuerza centrípeta de la luna en un movimiento circular alrededor de la tierra es proporcionada por la fuerza gravitacional de la tierra sobre la luna
Gire bloque estacionario en el disco fuerza centrípeta
  • Gire el bloque estacionario en el disco
    • La fricción estática proporciona la fuerza centrípeta para que el bloque realice un movimiento circular uniforme
Bola pequeña con movimiento pendular cónico
  • Bola pequeña con movimiento pendular cónico
    • La fuerza combinada de la fuerza de tracción de la cuerda de la bola pequeña que realiza el movimiento pendular cónico y la gravedad proporciona la fuerza centrípeta de la bola pequeña que realiza un movimiento circular
Bloque estático en la pared interior del tambor
  • Bloque estático en la pared interior del tambor
    • La fuerza centrípeta del bloque en el movimiento circular es proporcionada por la fuerza de apoyo de la pared interior del tambor al bloque

Movimiento circular de velocidad variable

Cuando un objeto se mueve en un movimiento circular y la fuerza externa resultante no apunta al centro del círculo, el objeto hace un movimiento circular de velocidad variable, y la velocidad y dirección del movimiento circular de velocidad variable continúan cambiando. La fuerza externa combinada tiene dos efectos, uno es cambiar la velocidad del objeto y el otro es cambiar la dirección de la velocidad del objeto.

  • Cuando el ángulo entre la fuerza externa resultante y la velocidad es un ángulo agudo, el objeto realiza un movimiento circular acelerado.
    • Descompuesto en Ft a lo largo de la dirección de la velocidad y Fn apuntando al centro del círculo. Ft acelera el objeto y Fn proporciona la fuerza centrípeta para que el objeto haga un movimiento circular.
  • Cuando el ángulo entre la fuerza externa resultante y la velocidad es un ángulo obtuso, el objeto hace un movimiento circular a una velocidad reducida.
    • Descompuesta en Ft a lo largo de la dirección de la velocidad y Fn apuntando al centro del círculo, Ft desacelera el objeto y Fn proporciona la fuerza centrípeta para que el objeto haga un movimiento circular.

Cuando el ángulo entre la fuerza externa resultante y la velocidad es un ángulo recto, el objeto se moverá en un movimiento circular a una velocidad uniforme y la fuerza externa resultante proporciona completamente la fuerza centrípeta para que el objeto haga un movimiento circular.

Movimiento de curva general

El movimiento de curva cuya trayectoria de movimiento no es un círculo o una línea recta se denomina movimiento de curva general, como se muestra en la figura siguiente.

Método de procesamiento: divida la trayectoria de la curva general en muchos segmentos muy cortos y cortos, y cada segmento puede considerarse como un arco pequeño (o un círculo inscrito de un punto en la trayectoria de la curva) y analice el movimiento del punto de masa a través de un cierta posición en la curva Cuando el objeto hace un método de análisis de movimiento circular, se puede utilizar el mismo procesamiento para satisfacer la fórmula de la fuerza centrípeta.