Fórmulas, simulador de rotación con velocidad angular y fuerza centrípeta, ejemplos resueltos y ejercicios de nivel básico y avanzado.
Es el movimiento de un objeto que da vueltas a velocidad constante alrededor de un centro fijo — como las agujas de un reloj o un caballito de calesita. La velocidad angular (qué tan rápido gira) no cambia, aunque la dirección del movimiento sí cambia todo el tiempo.
ω = velocidad angular (rad/s) · T = período, tiempo de una vuelta completa (s) · v = velocidad tangencial (m/s) · r = radio (m)
Con los valores de arriba, mira el objeto dar vueltas al ritmo real calculado.
Un caballito de calesita da una vuelta completa cada 4 s, a 2 m del centro. ¿Cuál es su velocidad tangencial?
ω = 2π/4 = 1.57 rad/s
v = 1.57 × 2 = 3.14 m/s
Para que algo se mueva en círculo, necesita una fuerza constante empujándolo hacia el centro — sin esa fuerza, seguiría en línea recta (por la inercia). Esta fuerza no cambia la velocidad del objeto, solo su dirección.
Ejemplos de qué hace de fuerza centrípeta: la tensión de una cuerda al hacer girar una piedra, la fricción de los neumáticos en una curva, o la gravedad manteniendo a la Luna en órbita.
Haces girar una piedra de 0.5 kg atada a una cuerda de 1 m, a 4 m/s. ¿Qué tensión soporta la cuerda?
Fc = 0.5×4² / 1 = 0.5×16/1 = 8 N
Esa es la tensión mínima que necesita la cuerda para no romperse y mantener la piedra en su órbita circular.
"Uniforme" se refiere a que la rapidez (el valor numérico de la velocidad) es constante — lo que cambia es solo la dirección. Por eso, aunque la rapidez no cambia, sí hay aceleración (la centrípeta), porque la dirección del vector velocidad cambia todo el tiempo.
No. La centrípeta es real y apunta hacia el centro (la que efectivamente causa el giro). La "centrífuga" que sientes empujándote hacia afuera en una curva es una fuerza aparente, producto de tu propia inercia resistiéndose al giro — no es una fuerza real actuando sobre ti.
Para que parte de la fuerza centrípeta la aporte la normal de la pista (inclinada) además de la fricción, permitiendo tomar la curva a mayor velocidad sin derrapar.