parece que no es posible prescindir de la fuerza centrífuga, si se aplica la segunda ley de Newton en la dirección de la guía, ya que se trata de un eje que forma parte de una sistema no inercial (en rotación).
Hola, si es posible prescindir de la fuerza centrifuga para explicar el movimiento de rotación.
Partamos de la base de la estática o bien luego de aplicar la primer ley de Newton en movimiento rectilineo uniforme, donde la sumatoria de todas las fuerzas concurrentes es igual a la masa por la aceleración resultante, que por definición , por no resultar en movimiento acelerado es nula.
\( \displaystyle\sum \vec F=\vec 0 \)
ahora vayamos al caso en rotación , la aceleración ya no es cero, pero para que lo sea tiene que existir una Fuerza igual y contraria a la proyección en el plano a la sumatoria de fuerzas actuantes ,
\( \displaystyle\sum \vec F-\vec F_c=\vec 0 \)
cuando reacomodas los términos llegas a
\( \displaystyle\sum \vec F=\vec F_c=m\vec a_c \)
A esa fuerza igual a la resultante la llamamos centrípeta y sí observas es la ecuación que siempre vemos y aplicamos directamente cuando aplicamos la segunda ley de Newton.
Es decir llamamos fuerza centrípeta a la sumatoria de las proyecciones de las fuerzas en el plano de giro. Y esto se entiende en el sistema como la resultante de fuerzas que debe existir en todo momento que tenga dirección radial y sentido hacia un único punto, perpendicular a la velocidad para que el movimiento resultante en el cuerpo sea una trayectoria circular. Si aplicamos una fuerza igual y contraria a la centrípeta, el sistema permanecería estático o bien en movimiento rectilineo unifome.
Es claro que esta fuerza puede ser provista al sistema de diversas formas como ser la tensión de una soga, la tensión de un eje, una fuerza central como la gravedad, o la proyección de fuerza de contacto o Normal en un sistema rotando.
Para que una fuerza sea llamada centrípeta tiene entonces que cumplir lo dicho previamente "que tenga dirección radial y sentido hacia un único punto en todo momento"
La fuerza centrifuga es la fuerza que necesitamos agregar si nos paramos en la cuenta, (SRnI) para explicar el movimiento observado de los cuerpos , por ejemplo si soltamos un cuerpo libremente, veremos que se desplazara radialmente en dirección contraria al centro de giro, y por eso la llamamos centrifuga (no real), porque en realidad el movimiento se explica claramente porque ha dejado de existir la fuerza centrípeta(real), que lo mantenía solidario a la cuenta.
Saludos
