La aceleración centrípeta es la rapidez con la que cambia la velocidad tangencial, o la velocidad a la que se mueve un cuerpo en órbita. Incluye tanto la magnitud como la dirección del cambio en la velocidad tangencial. Cuando un objeto se mueve con movimiento circular, la aceleración siempre apunta directamente al centro del círculo. Tiene una magnitud relacionada con la velocidad angular y la rapidez del objeto.
Si un cuerpo se mueve en línea recta, entonces su aceleración describe qué tan rápido cambia su velocidad. Si un objeto se mueve en una trayectoria circular, entonces la aceleración centrípeta explica qué tan rápido está cambiando su velocidad tangencial. La velocidad tangencial es una medida de la rapidez con la que el objeto cambia de dirección o gira alrededor del círculo, así como la velocidad real a la que se mueve.
La aceleración centrípeta es un vector, lo que significa que tiene una magnitud y una dirección. La dirección siempre apunta hacia adentro, al centro del círculo, porque esta es la dirección en la que un objeto giratorio siempre acelera. Este es a menudo un concepto confuso, porque un objeto en movimiento circular no parece estar acelerando hacia el centro del círculo. Esto se debe a que, según las leyes de Newton, la aceleración de un objeto siempre está en la dirección en la que actúa la fuerza. Para que un objeto se mueva en un círculo, debe haber una fuerza proveniente del centro del círculo, por lo que esta es la dirección de la aceleración.
En matemáticas, la magnitud o tamaño de la aceleración circular es proporcional a la velocidad del objeto y al cuadrado de su velocidad angular. La velocidad angular es la tasa a la que cambia el ángulo del objeto. Esto significa que la aceleración centrípeta aumenta dramáticamente a medida que aumenta la velocidad angular.
La aceleración centrípeta está estrechamente relacionada con la fuerza centrípeta. Según las leyes de Newton, la fuerza centrípeta es igual a la aceleración centrípeta multiplicada por la masa del objeto. En otras palabras, la fuerza centrípeta es la fuerza total que actúa sobre un objeto y hace que se mueva en círculo.
Un ejemplo de movimiento circular es la luna que orbita la Tierra. A medida que la luna orbita, está sometida a una fuerza resultante de la gravedad de la Tierra. Esto significa que está constantemente “cayendo” hacia la Tierra y, por lo tanto, tiene una aceleración centrípeta que apunta hacia el centro de la Tierra, aunque retiene la velocidad suficiente para permanecer en una órbita circular.