Qué es la fuerza centrípeta y centrífuga
La dinámica de rotación de los cuerpos, siempre ha fascinado a la humanidad. Desde la rotación de los planetas observada por astrónomos como Galileo y Kepler, hasta los modernos parques de atracciones -con sus emocionantes juegos que giran-, el movimiento circular genera algunas fuerzas aparentemente misteriosas que merece la pena comprender.
En física existen dos conceptos relacionados que explican este tipo de movimiento: la fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga. Analizaremos a fondo ambas, para conocer cual es su significado.
Fuerzas en el movimiento circular
La primera pregunta que debemos hacernos es: ¿Qué origina la trayectoria circular de un objeto? Pensemos por ejemplo en una calesita o tiovivo: las sillas giran en círculo impulsadas por un motor. Pero también podríamos hacer girar una piedra atada a una cuerda.
En ambos casos, debe existir una fuerza dirigida constantemente hacia el centro de giro, que consiga cambiar la dirección del movimiento en cada punto. Esa fuerza real y presente, se denomina fuerza centrípeta.
Origen de la fuerza centrípeta
¿De dónde sale esa fuerza centrípeta? Depende. En una tiovivo o carrusel, la proporciona el motor que impulsa el sistema. En el caso de la piedra y la cuerda, es la tensión de la cuerda la que tira de la piedra, e impide que ésta salga despedida.
Cuanto mayor sea la velocidad de giro que se pretenda conseguir, más potente ha de ser la fuerza centrípeta aplicada para mantener la trayectoria circular. Esta fuerza también está presente en los planetas, orbitando al Sol o en los electrones girando alrededor del núcleo atómico.
Aparente fuerza hacia el exterior
Ahora bien, en muchas situaciones tenemos la sensación de que algo empuja los objetos en rotación en dirección opuesta al centro: hacia el exterior. Un ejemplo claro son las atracciones de feria donde uno se pega a la pared cuando la cabina empieza a girar muy rápido.
Esa fuerza ficticia que parece ejercer un efecto centrífugo (hacia fuera) pero que en realidad no existe como tal es la conocida como fuerza centrífuga.
Origen de la fuerza centrífuga
Cuando un cuerpo gira sujeto a una fuerza centrípeta y esta cesa de golpe, el objeto sale despedido en línea recta, tangencialmente a la trayectoria que llevaba, en virtud de su inercia. Ese efecto es el que nos da la sensación de una fuerza centrífuga. Pero repito, no es una fuerza real.
Los pasajeros de un coche en una curva cerrada también experimentan esa "fuerza falsa", cuando son empujados hacia un lado por la inercia.
Diferencia fundamental
La diferencia fundamental entre ambas, es que la fuerza centrípeta sí existe, mientras que la centrífuga es solo aparente. La centrípeta mantiene al objeto dando vueltas en su trayectoria circular. Mientras que la fuerza centrífuga, se debe a la inercia cuando cesa la centrípeta.
Una es real, y otra ficticia. Pero ambas son igual de útiles, para comprender la dinámica del movimiento circular.
Ejemplos de la vida cotidiana
Los ejemplos de fuerzas centrípetas y el efecto centrífugo en nuestra vida diaria son infinitos. Desde un simple tiovivo hasta lavadoras, centrifugadoras, el transporte orbital de satélites o incluso el modelado de galaxias en rotación perpetua.
Comprender estos conceptos, nos ayuda a explicar tanto procesos naturales como ingenios humanos basados en el movimiento circular.
A través de este contenido hemos intentado aclarar la diferencia, entre dos términos físicos que a menudo generan confusión entre el público general. La fuerza centrípeta real, es la responsable de mantener una trayectoria circular. Mientras que la centrífuga ficticia, se debe tan solo a la inercia.
Esperamos que estos conceptos te resulten ahora más familiares, y puedas reconocer ejemplos de ambas fuerzas en tu día a día.