La fuerza centrífuga no es una fuerza en el sentido usual
de la palabra, sino que es una fuerza ficticia que aparece en los sistemas referenciales no-inerciales. Es decir,
la fuerza aparente que un observador no inercial parece percibir como resultado
de la no inercialidad de su sistema de referencia. El calificativo de "centrífuga" significa que
"huye del centro".
Así, por ejemplo, si un cuerpo está girando alrededor de
un centro de fuerzas fijo, la única fuerza real que actúa sobre el cuerpo es la
fuerza de atracción hacia el centro de la trayectoria (fuerza centrípeta)
necesaria, desde el punto de vista de un observador estacionario (inercial, [X,Y,Z])
para que el cuerpo pueda describir una trayectoria curvilínea. Dicha fuerza
real, proporciona la
aceleración centrípeta característica de todo movimiento curvilíneo.
Sin embargo, un observador situado en un referencial en
el cual el cuerpo esté en reposo (referencial en rotación [x,y,z] y, por tanto,
no inercial) observará que el cuerpo no presenta aceleración alguna en la
dirección de la fuerza aplicada. Para
reconciliar este resultado con el requerimiento de que la fuerza neta que actúa
sobre el cuerpo sea nula, el observador imagina la existencia de una
fuerza igual y de sentido opuesto a la fuerza centrípeta; esto es, postula la
existencia de una fuerza centrífuga, que
no tiene existencia real y que solo resulta útil al observador no-inercial para
poder escribir la segunda ley de Newton en la forma usual.
Pongamos otro ejemplo para aclarar el concepto.
Imaginemos un pasajero en un automóvil que toma una curva cerrada hacia la
izquierda con una cierta velocidad. La inercia asociada a la masa del pasajero
se opone a cualquier cambio de dirección de movimiento de éste, impeliéndole a
continuar su inicial trayectoria rectilínea. Puesto que el automóvil gira hacia
la izquierda, el pasajero se siente desplazado hacia la puerta situada a su
derecha. Una vez que el pasajero establece contacto con la puerta, ésta ejercerá
sobre el pasajero la fuerza centrípeta necesaria para que, al igual que el
automóvil, pueda virar hacia la izquierda. El rozamiento entre el asiento y los
pantalones del pasajero también contribuye a contrarrestar el efecto centrífugo
y, si el viraje se produce a baja velocidad, puede ser suficiente para impedir
que el pasajero se deslice sobre el asiento y proporcionar la fuerza centrípeta
necesaria para el viraje.
Ejemplo:
Confusión sobre el Término
El carácter ficticio de la fuerza centrífuga puede
dar lugar a cierta confusión en su interpretación, sobre todo cuando se la
confunde con la reacción a la fuerza centrípeta en virtud del Principio
de acción-reacción o tercera Ley de Newton, olvidando que esa
reacción no actúa sobre el cuerpo en movimiento sino que es ejercida por él
(sobre la cuerda, en el ejemplo descrito en la figura).
Actualmente se tiende a restar importancia a la fuerza
centrífuga cuando se enseña el movimiento circular; en su lugar se realza la
importancia de la fuerza centrípeta, dado que es la fuerza real y responsable
de mantener el movimiento circular y de proporcionar la aceleración centrípeta.
Sin embargo, cuando se describe el movimiento desde un
sistema de referencia en rotación, tal como la trayectoria de un proyectil de
largo alcance respecto de la superficie terrestre, resultará inevitable
referirse a la fuerza centrífuga y a otras fuerzas ficticias, como la fuerza de
Coriolis.
![\mathbf{F} = \frac{d}{dt}\left( \frac{m\mathbf{v}}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\right) =
\frac{m\mathbf{v}}{\left[1-\frac{v^2}{c^2}\right]^{3/2}} \left( \frac{\mathbf{v}}{c^2}\cdot \mathbf{a} \right) + \frac{m\mathbf{a}}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_vSgmMFH3l1eR9O_TMolmeRlLXRenmEWx4xQjpDF-Vf42LJQoqwk7OGHxdTdUK86QhMeyDl0iH3VrPLNKoMhJ9mtBMS4EbZjjf9twJQ9OugEf1mwGnI_h6MS5NW2fFbm9fANGCFtSaw4eKzH2Gq=s0-d)
