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¿Puede ser curva la trayectoria de un móvil si sobre él no actúa ninguna fuerza?. Razona la respuesta.

Las leyes de Newton hacen referencia a este hecho.

Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o las que lo hacen se anulan entre sí, el movimiento será rectilíneo y uniforme.

Para que un cuerpo deje de moverse en línea recta se debe aplicar una fuerza que tenga alguna componente fuera de esta línea (del movimiento).

En el caso particular del movimiento circular (uniforme), la fuerza es perpendicular a la trayectoria (y al vector velocidad) y su valor ha de ser:

∑F = M·a = M·V²/R

Al término V²/R se le denomina aceleración radial, centrípeta o  normal.

donde V es la velocidad y R el radio del movimiento. La resultante debe tener sentido hacia el centro del círculo.

Esta sencilla ecuación es la que se aplica, por ejemplo, para poner satélites en órbita alrededor de la Tierra o la que rige el movimiento de la Luna. También gobierna la curva tomada por una moto.

Hay mucha confusión entre los estudiantes del concepto de aceleración. Entienden que para que haya aceleración debe haber cambio del módulo de la velocidad (pasar de 0 a 100 km/h en 10 s). Si no hay este cambio, creen, no acelera. Esto no es verdad ya que un vehículo que cambie de dirección está, también, cambiando de velocidad ya que ésta es un vector y ellos dependen del módulo pero también de la dirección y sentido.

Se puede aclarar con un ejemplo:

Si un vehículo va a 10 m/s hacia la derecha se dice que tiene una velocidad de:

V = 10 i m/s (siendo i un vector unitario hacia la derecha). Si pasados algunos segundos la velocidad pasa a ser:

V = 10 j m/s (mismo módulo, distinta dirección, ahora hacia arriba) podemos decir que ha habido un cambio de velocidad:

∆V = (10 j - 10 i) m/s Este es el cambio de velocidad por lo tanto hay aceleración.