Calculadora de fuerza centrípeta
Fuerza centrípeta, aceleración, velocidad angular y periodo de revolución.
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Calcula el módulo de la fuerza resultante hacia el centro en un movimiento circular uniforme. La masa y el radio son positivos; la rapidez es un módulo no negativo en m/s. Duplicarla exige cuatro veces la fuerza radial. El resultado no determina la adherencia del neumático, la resistencia de la cuerda ni una velocidad segura.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
F = m × v² ÷ r. La aceleración es v² ÷ r, la velocidad angular es v ÷ r y el periodo de una revolución es 2πr ÷ v.
Ejemplo
Un coche de 1200 kg a 15 m/s en un radio de 40 m necesita 6750 N hacia el centro.
Campos y unidades
- Masa — kg
- Velocidad a lo largo de la circunferencia — m/s
- Radio — m
Cómo se usa
- — Introduce la masa del cuerpo en movimiento, en kilogramos.
- — Introduce su velocidad a lo largo de la circunferencia, en metros por segundo.
- — Introduce el radio de la circunferencia, en metros.
- — Compara la fuerza con lo que los neumáticos, la cuerda o la vía pueden aportar de verdad.
- — Con rapidez 0, la fuerza y la velocidad angular son 0; no hay periodo finito. Un valor negativo no indica el sentido de giro.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax: fuerza radial en movimiento circular
- Limitación
- Movimiento circular uniforme; la fuerza es la componente radial resultante. La fuerza disponible y la resistencia se comprueban aparte.
FAQ
¿La fuerza centrípeta es un tipo de fuerza aparte?
No. Es un papel, no un origen. La aportan el rozamiento, la tensión, la gravedad o el firme; la fórmula dice cuánta hace falta, no de dónde sale.
¿Y la fuerza centrífuga?
En un sistema inercial hace falta una fuerza resultante hacia dentro. En un sistema giratorio se puede introducir una fuerza centrífuga de inercia hacia fuera; no es una interacción externa adicional. El peso, la fuerza normal y otras componentes también pueden actuar.
¿Por qué importa mucho más la velocidad que el radio?
La velocidad entra al cuadrado y el radio solo a la primera potencia. El doble de velocidad exige cuatro veces la fuerza; la mitad de radio, solo el doble.
¿Se muestra el periodo para un cuerpo en reposo?
No. A velocidad cero nunca se completa una revolución, así que la fila se omite en vez de mostrarse como un número sin límite. La fuerza sí es legítimamente cero.