Fuerza Centrípeta

¿Qué es la fuerza centrípeta?

La fuerza centrípeta es la fuerza que mantiene a un objeto moviéndose en una trayectoria circular. Siempre apunta hacia el centro del círculo.

Etimología

"Centrípeta" viene del latín:

• centrum = centro
• petere = dirigirse hacia

Fórmula

Fc = m × ac = m × v²/r = m × ω²r

Donde:

• Fc = Fuerza centrípeta (N)
• m = Masa (kg)
• v = Velocidad lineal (m/s)
• r = Radio de la trayectoria (m)
• ω = Velocidad angular (rad/s)
• ac = Aceleración centrípeta (m/s²)

Aceleración centrípeta

ac = v²/r = ω²r

Siempre apunta hacia el centro.

No confundir con fuerza centrífuga

CentrípetaCentrífuga RealFicticia (pseudofuerza) Hacia el centroHacia afuera Existe en cualquier marcoSolo en marcos giratorios

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: Carro en curva

Un auto de 1000 kg toma una curva de radio 50 m a 20 m/s.

Solución:

Fc = m × v²/r

Fc = 1000 × (20)²/50

Fc = 1000 × 400/50

Fc = 8000 N

Ejemplo 2: Satélite

¿Qué fuerza mantiene a un satélite en órbita?

La gravedad actúa como fuerza centrípeta.

Fc = Fg = G(Mm)/r²

Fuentes de fuerza centrípeta

• Gravedad: Planetas, satélites
• Fricción: Autos en curva
• Tensión: Objeto en cuerda
• Normal: Montaña rusa (loops)

Aplicaciones

• Centrifugadoras - Separar sustancias
• Curvas peraltadas - Carreteras
• Satélites artificiales - Telecomunicaciones
• Lavadoras - Ciclo de centrifugado
• Parques de diversiones - Juegos mecánicos