Aceleración centrípeta

La aceleración centrípeta, es la propiedad del movimiento que tiene un cuerpo que atraviesa una trayectoria circular. La aceleración se dirige radialmente hacia el centro del círculo y tiene una magnitud igual al cuadrado de la velocidad del cuerpo a lo largo de la curva dividida por la distancia desde el centro del círculo al cuerpo en movimiento. La fuerza que causa esta aceleración se dirige también hacia el centro del círculo y se denomina fuerza centrípeta.

• Unidad: m/s²
• Fórmula: a_{c = v²/r}

¿Qué es la aceleración centrípeta?

La aceleración centrípeta o aceleración normal es la aceleración que determina el cambio de dirección en la velocidad en los cuerpos que giran o se mueven en curvas. Se le llama centrípeta porque siempre está dirigida hacia el centro de rotación.

La aceleración centrípeta es la idea de que cualquier objeto que se mueva en un círculo, en un movimiento circular, tendrá un vector de aceleración apuntando hacia el centro de ese círculo. Esto es cierto incluso si el objeto se mueve alrededor del círculo a una velocidad constante. Importante saber también que la palabra centrípeta significa hacia el centro.

En qué consiste la aceleración centrípeta

Consiste en la magnitud que se encuentra vinculada con la modificación que se da en la dirección de la velocidad de un cuerpo el cual se desplaza siguiendo una trayectoria de tipo curvilíneo. Ante esta trayectoria, la aceleración centrípeta se dirige al centro de curva del recorrido.

Se debe de tener en cuenta que cuando un objeto se desplaza en forma curva, su velocidad siempre sufrirá algunas modificaciones en cuanto a la dirección, sin importar si la rapidez es constante. Esto se origina porque la dirección, más allá de la velocidad, nunca podrá ser constante.

Un cuerpo puede llegar a realizar un movimiento circular uniforme y mantener la rapidez de forma constante mientras que al mismo tiempo realiza una trayectoria circular. A pesar de que la rapidez se mantiene constante, su velocidad no lo es porque es una magnitud que resulta tangente a la trayectoria, y ésta modifica su dirección en reiteradas ocasiones mientras realiza el círculo.

La aceleración centrípeta, por lo tanto, no cambia la velocidad, pero sí perturba su dirección, posibilitando el desarrollo de la trayectoria.

La aceleración centrípeta es un tipo de aceleración que siempre está presente y que es la causante de que la velocidad tangencial, que se encuentra localizada en la parte del contorno de la circunferencia logre cambiar de forma repentina de dirección y sentido, aunque ésta no logre tener ningún tipo de influencia en su valor.

Formula

La fórmula que se utiliza para lograr averiguar la aceleración centrípeta de un objeto determinado se puede calcular como la velocidad tangencial al cuadrado sobre el radio o de la manera la siguiente:

• a_{c = v²/r}
• a_c = v *ω

En donde:

• a_c = es la aceleración centrípeta [m/s2]
• v = se refiere a la velocidad tangencial [m/s]
• r = es el radio de giro [m]
• ω = es la velocidad angular que es igual a 2 π f [rad/s]

Cómo se mide

La aceleración centrípeta se puede medir en m/s² o en otras palabras metros por segundo cada segundo.

Al ser la fuerza de la aceleración centrípeta inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, la fuerza disminuirá en 2² = cuatro veces. Siendo la fuerza proporcional al producto de las masas, al duplicarse una de ellas, la fuerza se duplicará.

La magnitud que representa a la intensidad campo gravitacional es la aceleración de la gravedad. Para una masa m, respecto de la masa M de la tierra es g = F/ m = G · M / R², donde G es la constante de gravitación universal.

Cuál es la dirección de la aceleración centrípeta

Los cuerpos que presentan un movimiento circular siempre tiene aceleración centrípeta, ya que cambia la dirección de la velocidad con el tiempo. Esta aceleración, posee un tipo de dirección radial y en sentido hacia el centro de la circunferencia que describe. Por lo general este tipo de aceleración es perpendicular a la velocidad tangencial.

Siendo así, podemos decir que la aceleración centrípeta siempre se encontrará apuntando hacia el centro del círculo de acuerdo con la segunda Ley de Newton.

Importancia

La aceleración centrípeta es un movimiento de suma importancia porque es el responsable de que la trayectoria que tiene un móvil sea una circunferencia.

Ejemplos

Algunos ejemplos de aceleración centrípeta son los siguientes:

• Una pelota que se encuentra ubicada en el extremo del cordel gira de forma uniforme en un círculo que tiene un radio de 0.60. La pelota efectúa 2.0 revoluciones por segundo. ¿Cuál es su aceleración centrípeta?
• Cuando se da una vuelta en una esquina en el automóvil y se mantiene estable el volante durante la vuelta con una rapidez constante, se da un moviendo en movimiento circular uniforme. Se observa entonces una aceleración hacia los lados porque la persona que conduce y el automóvil cambian de dirección. Entre más cerrada sea la curva y mayor sea la rapidez, más perceptible será la aceleración.