Entender qué es la fuerza centrifuga (o fuerza ficticia que es lo mismo), es un poco complicado al principio, y esto se debe a que la definición y hasta el nombre que no es nada común, son un poco extraños ya que no es algo que puedas ver como el fuego (Muchos batallamos hasta para pronunciarla).
Por lo que en este post quiero que entiendas de una vez a través de ejemplos y aplicaciones lo que es la fuerza centrifuga, y por supuesto que también el funcionamiento y la explicación de la formula.
OJO: ¡Es muy importante no confundirla con la fórmula de la aceleración centrípeta, la diferencia entre estas dos es solo un signo!
Esto es lo que vas a aprender
¿Qué es Fuerza centrifuga? y su Significado
Antes de comenzar, y para que te quede claro la importancia de este tipo de fuerza, aquí tienes algunos ejemplos rápidos de las aplicaciones que te van a dar una idea de lo qué es y de su significado:
- La razón por la cual no somos atraídos al sol, es porque la fuerza centrifugadora contrarresta la fuerza gravitacional ejercida por el sol.
- Cuando conducimos rápido a través de una curva, sentimos a menudo una fuerza tirando de nosotros hacia afuera de la misma.
Definición fuerza centrifuga
Para comprender su significado primero vamos a ver qué dice el diccionario. Si buscas en un diccionario te vas a encontrar una definición que la verdad es un poco complicada de entender, y puede que hasta te confundas más, encontraras que la definición de la palabra Centrifuga, es:
“Que se aleja de” o “Que se aleja del centro”, sin embargo para entender su significado y aplicaciones, lo primero que tienes que saber es que es la fuerza que hace que no salgamos volando por el universo, o directamente al sol que sería el fin del ser humano.
¡Recuerda En física debes cuestionar todo lo que se te mencione!.
A continuación, encontraras una versión resumida de lo que significa el concepto de Fuerza Centrífuga y además comprenderás por qué se le denomina una Fuerza Ficticia.
Explicación fuerza centrifuga
Para que entiendas lo que es la fuerza centrifuga o fuerza ficticia (Con este ejemplo vas a entender por qué le dicen fuerza ficticia) quiero que te imagines que vas camino a tu casa y te subes a autobús de pasajeros, no hagas trampa, te juro que con este sencillo ejercicio vas a por fin comprender el significado, el principio que la rige, y lo que la ocasiona ¿Va?
- Imagina que te encuentras de pie en un autobús de pasajeros
- Este, durante su recorrido atraviesa una rotonda
- Y de pronto sientes que algo te empuja a la derecha
- Para mantener tu equilibrio es necesario que te sostengas de algo cercano a ti y ejerzas una fuerza que te permita mantenerte en pie
¿Te das cuenta? En realidad no es una cosa que puedas ver, pero seguramente te ha pasado cuando vas en el carro y al llevar una cierta aceleración te das cuenta que hay un empuje sobre ti, !Pero no lo puedes ver¡ Es por eso que la llaman fuerza ficticia.
Ahora bien, imaginemos que alguien en un edificio cercano, se encuentra tomando una fotografía a la rotonda, esta persona, en su fotografía captura una imagen distinta, para él, el autobús se mueve en un trayectoria circular a una velocidad constante.
El observador en el edificio, no se está movimiento, para él, lo que se mueve es el autobús. En la imagen se puede apreciar que el autobús se mueve siguiendo una trayectoria circular y sobre ese autobús actúa una fuerza que lo atrae al centro del círculo. Pero en ningún momento existe la fuerza que los pasajeros sienten dentro del autobús.
Fuerza centrifuga ejemplos
Si no te quedo claro el significado de en lo que cosiste la fuerza centrifuga, no te preocupes, existen un sin fin de situaciones que podemos usar como ejemplo de su aplicación, aquí hay algunos ejemplos que te ayudarán a entender mejor concepto:
- Una lavadora, durante su ciclo de secado, utiliza la fuerza centrifuga para extraer toda el agua posible de la ropa, al hacer girar esta a gran velocidad dentro de la tina.
- Si se llena un vaso con agua y se hace girar, el agua se mantendrá en el vaso gracias a la acción de la fuerza ficticia.
- Al hacer girar una honda con una piedra, esta se mantiene en posición gracias a la acción de la fuerza centrífuga.
- la fuerza centrífuga causa que la tierra se abulte en el ecuador, haciendo que la superficie allí esté más distante del centro de la Tierra y esto debilita la atracción gravitacional.
Aplicaciones fuerza centrifuga
El ejemplo más común de aplicación es en los laboratorios. Seguramente te has dado cuenta si alguna vez has ido a hacerte estudios de sangre, de que existe una maquina en la que ponen las muestras y las hacen girar, o quizás lo has visto en alguna película de médicos o en laboratorios clínicos, bien, esa maquina es un dispositivo llamado, Centrifugadora, cuyo principio funciona similar al de una lavadora, lo que hace es que pone a girar las mezclas a gran velocidad, acelerando el proceso de decantación.
Algunas otras aplicaciones muy comunes son:
- En las casas muchas veces se utilizan centrifugadoras de cocina para secar los vegetales de una forma mas sencilla, utilizando el mismo principio.
- Existen bombas de agua, llamadas bombas centrifugas, que utilizan la fuerza centrífuga para impulsar el agua que extraen, son utilizadas mayormente en la industria y constituyen el 80% del mercado.
Formula fuerza centrifuga explicación
Ahora si vamos a comenzar con la explicación física de la fuerza y vamos a descomponer esos ejemplos que te acabo de dar para que entiendas cada uno de los elementos de la formula,.
Creo que uno de los grandes errores que comenten los profes al momento de tratar de explicar un tema tan complicado, es comenzar explicando la formula, a mi me gusta comenzar con ejemplos súper sencillos porque creo que al ser un principio físico es muy fácil entender su funcionamiento y su aplicación.
Referencia en reposo VS referencia en movimiento
Pero bueno, en sí, ¿Qué es la Fuerza Centrífuga? Cuando algo se mueve siguiendo una trayectoria circular, existen dos maneras de describir el movimiento, una es desde un marco de referencia en reposo (la persona en el edificio) y otro desde un marco de referencia en movimiento (los pasajeros del camión).
- En el marco de referencia en reposo (o inercial): Lo que ocurre es que existe una fuerza que intenta atraer todo al centro de la trayectoria circular, esta fuerza se denomina Fuerza centrípeta.
- En el de referencia en movimiento (o no inercial): Gracias a la Tercera Ley de Newton, sabemos que debe de existir una fuerza de igual magnitud pero sentido opuesto, esta es la que denominamos Fuerza Centrífuga, y se denomina ficticia, dado que, solo existe en el marco de referencia en movimiento.
En resumen:
La apreciación de la naturaleza depende del marco de referencia desde el que se observa. Por ejemplo, cuando un bus se desplaza velozmente, se puede decir respecto a un marco de referencia ubicado en la tierra, que los pasajeros que van en el bus tienen una gran rapidez; sin embargo, si el marco de referencia está ubicado en el bus, los pasajeros tienen rapidez cero.
Esta situación también es aplicable a las fuerzas, por ejemplo, cuando un auto toma una curva (sistema en rotación). En ese momento, en el marco de referencia giratorio del auto, el conductor o un pasajero están sujetos a la acción de la fuerza centrípeta del auto y de una fuerza centrífuga, que tiende a que ellos se muevan hacia fuera de la curva. Esta fuerza centrífuga no está provocada por la acción de otra masa y no tiene contraparte en una interacción, se trata de un efecto de la rotación. A una fuerza aparente como esta se le da el nombre de fuerza ficticia, debido a que no es real, sino que se debe a un marco de referencia acelerado.
Fuerza ficticia. Desde el marco de referencia del pasajero, al tomar la curva, parece que una fuerza lo empuja hacia la puerta (fuerza ficticia). En relación al marco de referencia de la Tierra, el asiento del auto aplica una fuerza al pasajero hacia la izquierda, lo que hace que se mueva con el auto.
Ejercicios resueltos
Ahora cada que te pregunten ¿Qué es la Fuerza Centrífuga? Piensa siempre en la lavadora secando tu ropa. ¡Es el mismo principio!
