Hiperesfera

por Victor Gonzalez

Fuerza centrífuga e inercia

centriComenté en una entrada anterior que la famosa “fuerza de Coriolis” se debe llamar mas bien “efecto de Coriolis” porque no es ninguna fuerza. El efecto se debe al hecho de desplazarse de un punto a otro en un objeto en rotación. La rotación es un concepto no inercial.  En el Universo existe un concepto fundamental llamado inercia que significa que los objetos mantienen trayectorias rectilineas uniformes. La inercia no es ninguna fuerza, aunque de nuevo se confunden las palabras y se utiliza el concepto como “resistencia al movimiento”. No sabemos realmente qué significa la inercia, sólo sabemos lo que hace, y es mantener el movimiento de los objetos de manera uniforme.

Pero el tema de esta entrada es la fuerza centrifuga. ¿Fuerza? Pues tampoco es una fuerza, mejor dicho digamos que es otra fuerza ficticia, como Coriolis. Sin embargo enseguida pensaremos que cuando vamos en el coche y tomamos una curva cerrada notamos la fuerza centrifuga de forma muy evidente. Lo que sucede realmente es lo siguiente: el coche cambia su trayectoria rectilinea y obliga a todo lo que va dentro del coche a desviarse de su trayectoria inercial. Es decir, el coche empuja al conductor contra su tendencia a seguir la trayectoria uniforme. Desde nuestro punto de vista es una fuerza que nos empuja contra el coche, pero un observador externo lo verá mucho mas claro.

Fijémonos en un detalle. Supongamos una mosca volando dentro del coche. Esa mosca va a la misma velocidad que el coche. Suponiendo velocidad constante, el coche es un sistema inercial y la mosca no sabe nada de lo que sucede fuera ni a que velocidad va el coche (a todos los efectos no hay diferencia física). Cuando el coche comienza a girar, la mosca no sentirá nada, solo verá que el habitáculo del coche gira respecto a ella. Si el giro es cerrado, la mosca observará como algún lateral del habitáculo se abalanza sobre ella. Solo en el momento del contacto la mosca queda forzada en contra su trayectoria inercial  y siente una presión (fuerza).

espacioartA esto llamamos fuerza centrífuga pero, como hemos visto, no es una nueva fuerza que surge cuando los objetos giran, sino la “colisión” entre un objeto que obliga a girar a otro que “no quiere” y es obligado a seguir una trayectoria no inercial. En realidad, todas las moléculas de un objeto en rotación están sufriendo este “conflicto” en contra de su inercia quedando sometidas a esta tensión de reacción: es nuestra “fuerza” centrífuga (entre comillas).

Y para finalizar una última pregunta. Si sólo existiera un objeto en el Universo y estuviera girando, ¿notaría esta “fuerza” centrífuga? Pero…¿respecto a qué gira el objeto si no hay nada para comparar? Sabemos que un objeto gira cuando podemos comparar su movimiento con otro sistema de referencia pero si no hay nada con lo que comparar…¿gira realmente? Puede parecer una pregunta tonta, pero es una de las preguntas fundamentales en la física, que fue objeto de disquisición por parte de Newton, Mach y Einstein. Precisamente Mach definió la inercia como una interacción entre cada particula y el resto del universo, o dicho de otra manera, mi inercia es un efecto de interacción con el resto del Universo. Este concepto influyó a Einstein en su idea de reemplazar la materia y la energia por deformaciones del espacio-tiempo que definirían a su vez el comportamiento dinámico de las partículas.

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febrero 3, 2009 - Posted by | física

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