Definir movimiento circular aceleración y fuerza centripetas

Del latín fortuna, fuerza es un término con múltiples usos. El concepto puede hacer referencia al uso de un poder (ya sea simbólico o físico); a la habilidad para movilizar una cosa o un cuerpo que genere una resistencia o que disponga de peso; a la acción de forzar a una persona para que realice algo; a la fortaleza para tolerar un empuje; a la eficacia de las cosas; al vigor; o a la influencia que está en condiciones de modificar el estado de un cuerpo.

Lo centrípeto, que procede del vocablo latino centripetus, refiere a lo que se desplaza rumbo al centro o a lo que produce atracción hacia la ubicación de él. Puede decirse, por lo tanto, que la fuerza centrípeta es la que se necesita aplicar a un objeto o cuerpo para que éste consiga superar la inercia y realizar un movimiento con una curva.

Las leyes de Newton nos permiten comprender cómo actúa una fuerza centrípeta. Esta fuerza se concreta perpendicularmente a la dirección en la que se mueve el cuerpo sobre el que se ejerce. El objeto que se mueve con velocidad no uniforme en una trayectoria del tipo circular acarrea una fuerza neta que puede descomponerse en un componente tangencial (que altera la velocidad) y en otro perpendicular (que modifica el rumbo del movimiento).

La fórmula para poder hallar la fuerza centrípeta es la siguiente: masa x velocidad al cuadrado / radio.
Asimismo a la hora de hablar de este tipo de fuerza es inevitable que hagamos referencia a lo que se conoce como aceleración centrípeta, a la que también se le da en llamar normal, que es aquella que se origina a partir de una fuerza real y que está en relación con el cambio de dirección de la velocidad que experimenta cualquier partícula que esté en movimiento durante un recorrido de tipo curvilíneo.

No obstante, a la hora de determinar la mencionada fuerza no sólo hay que tener en cuenta la citada aceleración sino también otros factores igualmente relevantes e importantes como es el caso del vector radial, la velocidad angular, el módulo de la velocidad, el radio de la trayectoria circular o el vector de posición.

Entre los campos de nuestra vida que hacen uso de esta fuerza que nos ocupa o que están presentes en ellos de manera casi intrínseca nos encontramos, por ejemplo, con la acción de colocar en órbita un satélite. Y eso sin olvidar tampoco que un claro ejemplo de la misma sería el funcionamiento de los tiovivos.

Asimismo, a nivel científico es importante subrayar que aunque la fuerza centrípeta es fundamental en diversos ámbitos que la estudian, analizan y utilizan, en uno en el que cobra especial relevancia es en el caso de la mecánica relativista, que acomete tanto lo que es la investigación del movimiento circular uniforme como del rectilíneo.

Es importante entender la diferencia entre la fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga. Esta última fuerza es una fuerza que se califica como ficticia y que un observador fijo establece como sistema referente en rotación para describir el movimiento de un objeto.

Tomemos el caso de un niño que ata una piedra a una soga y hace que gire en círculo, manteniendo una misma velocidad angular, hasta arrojarla al medio de un lago. Dicha piedra se moverá en trayectoria de tipo circular ya que la soga aplicará una fuerza centrípeta sobre ella.