Introducción a la fuerza centrípeta

imaginemos que alguien está girando una pelota de tenis envuelta en llamas atada con una cadena y la está girando por arriba de su cabeza digamos que la gira con una velocidad constante ya hemos descrito situaciones similares aunque no tan dramáticas como esta pero podemos visualizar los vectores de fuerza que están actuando sobre la pelota en este punto el vector velocidad lineal luce así y esta es su magnitud v unos momentos después cómo estará la pelota pues estará por acá aún en llamas y aún atada con la cadena pero cómo será su vector velocidad suponiendo que tiene una rapidez lineal constante la magnitud del vector será la misma pero la dirección ahora será tangente a la trayectoria circular por lo que la dirección ha cambiado una forma de pensar en este cambio de dirección de la velocidad que al principio nos puede parecer poco intuitiva cuando pensamos en la aceleración tendemos a verla como el cambio en la magnitud de la velocidad lineal pero el tener una magnitud constante al mismo tiempo que existe un cambio de dirección implica necesariamente una aceleración puede que al principio parezca poco intuitivo pero imaginen que tomamos este vector aceleración y lo ponemos acá con el mismo punto de origen se verá más o menos así vamos a dibujarlo con otro color para que se note estos dos vectores tienen la misma longitud y son paralelos por lo que son iguales si después de cierto tiempo el vector velocidad cambia de estar así a estar así el cambio neto en la velocidad irá radialmente hacia adentro en otros vídeos hemos hablado sobre el concepto de aceleración centrípeta para mantener algo en movimiento constante siguiendo una trayectoria circular y para poder cambiar la dirección del vector velocidad tenemos que acelerarlo radialmente hacia adentro esto es la aceleración centrípeta aceleración hacia adentro durante todos los instantes de tiempo tenemos una aceleración hacia adentro que denotamos con las letras minúsculas para la magnitud de la aceleración y con un subíndice se minúscula para indicar que es centrípeta a veces la veremos como índice r radial pero en este contexto usaremos centrípeta quizás se pregunten lo siguiente desde que comenzamos a ver la aceleración centrípeta qué pasa con la primera ley de newton esta ley nos dice que la velocidad de un objeto tanto su magnitud como su dirección no cambian a menos que una fuerza neta actúe sobre el objeto aquí vemos sin lugar a dudas que la dirección del vector velocidad está cambiando por lo que la primera ley de newton dice que hay una fuerza neta que está actuando sobre esta pelota y esa fuerza neta va a estar actuando en la misma dirección que la aceleración aquí vamos a presentar la idea de fuerza centrípeta si un objeto está acelerando hacia adentro tendremos una fuerza centrípeta que está causando la aceleración centrípeta efe mayúscula subíndice c para indicar la magnitud de la fuerza centrípeta y la forma en la que estas dos se relacionan es mediante la segunda ley de newton aquí no tenemos nuevos tipos de fuerzas son las mismas fuerzas que vemos siempre en física sabemos que la fuerza centrípeta es igual a la masa del objeto por la magnitud de la aceleración centrípeta si quieren podemos poner flechas encima de estas variables para indicar que son vectores conocemos la dirección de la fuerza centrípeta y de la aceleración centrípeta van hacia adentro y que significa hacia adentro si estas flechas van a tener diferente dirección en cada instante de tiempo bueno conceptualmente para cada posición de la pelota sabemos hacia dónde será adentro así pues la aceleración centrípeta en la mecánica clásica no va a aparecer de la nada la primera ley de newton dice que si algo está acelerando debe tener una fuerza neta actuando sobre ese algo y si está acelerando hacia adentro o mejor dicho en la dirección centrípeta entonces la fuerza neta también estará actuando hacia adentro esto está relacionado con la fórmula f igual a m por qué aprendimos de la segunda ley de newton para apreciar mejor esto traten de recordar la última vez que giraron o rotaron una pelota de tenis en llamas atada con una cuerda por arriba de su cabeza para poder mantener girando la pelota y que no salga disparada línea recta tenemos que seguir jalando hacia adentro esta cadena y así la pelota no salga disparada y golpe una pared o incendia cosas ustedes proporcionan la fuerza centrípeta para mantener esta pelota de tenis en su trayectoria circular uniforme nos vemos en otro vídeo