12.7: Fuerza Centrífuga

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La fuerza centrífuga se definió como

\[\mathbf{F}_{cf} = −m\omega \times (\omega \times \mathbf{r}^{\prime}_{mov}) \label{12.37}\]

Tenga en cuenta que

\[\omega \cdot \mathbf{F}_{cf} = 0 \label{12.38} \]

por lo tanto, la fuerza centrífuga es perpendicular al eje de rotación. Usando la identidad vectorial, la ecuación\(19.2.25\) permite que la fuerza centrífuga se escriba como

\[\mathbf{F}_{cf} = −m [ (\omega \cdot \mathbf{r}^{\prime}_{mov}) \omega − \omega^2\mathbf{r}^{\prime}_{mov}] \label{12.39}\]

Para el caso donde el radio\(\mathbf{r}^{\prime}\) es perpendicular a\(\omega\) entonces\(\omega \cdot \mathbf{r}^{\prime} = 0\) y así para este caso especial

\[\mathbf{F}_{cf} = m\omega^2\mathbf{r}^{\prime}_{mov} \label{12.40}\]

La fuerza centrífuga se experimenta cuando se conduce en un automóvil que se conduce rápidamente alrededor de una curva. El pasajero experimenta una aparente fuerza centrífuga (centro que huye) que los impulsa hacia el exterior de la curva en relación con el interior del automóvil giratorio. En realidad, en relación con el marco inercial fijo, es decir, la carretera, la fricción entre las llantas del automóvil y la carretera está cambiando la dirección del automóvil hacia el interior de la curva y el asiento del automóvil está provocando la aceleración centrípeta (búsqueda central) del pasajero. Una cubeta de agua unida a una cuerda se puede balancear en un plano vertical sin derramar agua si la fuerza centrífuga excede la fuerza de gravitación en la parte superior de la trayectoria.

10.7.1.PNG — Figura\(\PageIndex{1}\): Fuerza centrífuga.