¿Qué es la fuerza centrípeta?
La fuerza centrípeta es la fuerza neta dirigida hacia el interior que se necesita para mantener un objeto en movimiento a lo largo de una trayectoria circular. Sin ella, el objeto saldría disparado en línea recta, tal como establece la primera ley de Newton. Siempre apunta hacia el centro del círculo y depende de la masa del objeto, de su velocidad y del radio de la curva. Esta calculadora es una herramienta de física universal: funciona con cualquier conjunto coherente de unidades del SI.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la masa del objeto en kilogramos, su velocidad tangencial en metros por segundo y el radio de la trayectoria circular en metros. La calculadora te devuelve la fuerza centrípeta en newtons (N) junto con la aceleración centrípeta en metros por segundo al cuadrado (m/s²).
La fórmula explicada
La fuerza centrípeta se obtiene con $$F = \frac{\text{Mass (kg)} \cdot \text{Velocity (m/s)}^{2}}{\text{Radius (m)}}$$, donde \(m\) es la masa, \(v\) es la velocidad y \(r\) es el radio. Como la velocidad está elevada al cuadrado, duplicar la velocidad cuadruplica la fuerza necesaria. Una curva más cerrada (un radio \(r\) más pequeño) también exige más fuerza. La aceleración centrípeta asociada es \(a = \frac{v^{2}}{r}\), de modo que \(F = m \cdot a\), en plena coherencia con la segunda ley de Newton.
Ejemplo resuelto
Una pelota de 2 kg se hace girar en un círculo de 4 m de radio a 5 m/s. Entonces $$F = \frac{2 \times 5^{2}}{4} = \frac{2 \times 25}{4} = \frac{50}{4} = 12{,}5 \text{ N}.$$ La aceleración centrípeta es \(a = \frac{25}{4} = 6{,}25 \text{ m/s}^2\).
Preguntas frecuentes
¿Es la fuerza centrípeta un nuevo tipo de fuerza? No. Es el nombre que recibe cualquier fuerza real (tensión, gravedad, rozamiento, fuerza normal) que actúa hacia el interior para mantener el movimiento circular.
¿Cuál es la diferencia entre fuerza centrípeta y centrífuga? La fuerza centrípeta es la fuerza real dirigida hacia el centro. La «fuerza» centrífuga es una fuerza aparente hacia el exterior que solo se percibe en un sistema de referencia en rotación.
¿Qué unidades debo utilizar? Usa kilogramos, metros por segundo y metros para obtener la fuerza en newtons (unidades del SI).
