¿Por qué la aceleración de un cuerpo se mueve uniformemente en el círculo dirigida hacia el centro?

He aquí por qué la aceleración de un cuerpo que se mueve uniformemente en un círculo está dirigida hacia el centro:

Comprender el movimiento circular

* La velocidad es tangencial: Un cuerpo que se mueve en un círculo tiene un vector de velocidad que siempre es tangente al círculo en su posición actual.

* Cambio de dirección: Aunque la velocidad puede ser constante, la dirección de la velocidad cambia constantemente. Este cambio en la dirección significa que el objeto se está acelerando.

Aceleración centrípeta

* Aceleración hacia el centro: La aceleración responsable de este cambio en la dirección se llama Aceleración centrípeta . Siempre se dirige hacia el centro del círculo.

* Fuerza: Para experimentar la aceleración centrípeta, debe haber una fuerza que actúe sobre el objeto, también dirigida hacia el centro del círculo. Esta fuerza se llama la fuerza centrípeta .

¿Por qué se dirige la aceleración hacia el centro?

Imagine una pelota unida a una cuerda, balanceándose en un círculo.

* sin la cadena: Si de repente dejaras de repente la cuerda, la pelota volaría en línea recta, siguiendo su velocidad tangencial.

* con la cadena: La cuerda tira de la pelota, cambiando constantemente su dirección. Este tirón interno es la fuerza centrípeta, y la aceleración resultante es la aceleración centrípeta.

Explicación matemática

La fórmula para la aceleración centrípeta es:

* a =v²/r

Dónde:

* a es la aceleración centrípeta

* V es la velocidad del objeto

* r es el radio del camino circular

Esta fórmula demuestra que la aceleración es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad e inversamente proporcional al radio.

Ejemplos

* Un auto girando: La fricción entre los neumáticos y el camino proporciona la fuerza centrípeta que permite que el automóvil gire.

* Un satélite orbitando la tierra: La gravedad proporciona la fuerza centrípeta que mantiene el satélite en su órbita.

Puntos clave