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Marcos inerciales y problemas con MRUA
Hola, buenos días/tardes/noches.
Si pienso en dos ejes coordenados uno respecto a otro con velocidad constante entiendo el concepto de marcos de referencia inerciales, pero ya cuando lo paso a problemas cotidianos me vuelvo loco.
Si estoy dentro de un vehículo y comienzo a acelerar voy a percibir un empujón que creo entender que es resultado de la inercia, por lo tanto, para describir dicho movimiento desde ese marco con Leyes de Newton debo agregar las fuerzas ficticias que menciona Javi en el video. Entonces puedo decir que es un sistema no inercial.
Mi duda entra respecto a la relatividad de Galileo, y los dos sistemas de referencia: ¿Podría decir que yo mismo soy un sistema de referencia, o sea mi punto de vista, y el sistema de referencia en el que “estoy montado” es el que esta siendo acelerado, respecto a mi?, y por ello es un sistema no inercial? me cuesta entender la relacion marco acelerado=marco no inercial=marco en donde no se cumplen las Leyes de Newton; Ya que un ejercicio típico de MRUA con un vehículo desplazándose tiene aceleración, entonces no entiendo porque allí no es necesario agregar fuerzas ficticias, ¿es por que el observador esta fuera del vehículo -por dar un ejemplo- ? y si esto es así, el marco de referencia mío inercial es la Tierra, y el del vehículo que está alejándose de mi con cierta aceleración ¿por que es inercial? si se está alejando de mi con velocidad no constante es decir,, ¿por que yo puedo describir los movimientos con Leyes de Newton sin problemas? podría pensar: bueno es que no estoy dentro del vehículo, pero viendo la relatividad de Galileo que aparece en el video con los marcos de referencia solapados y solo diferenciados por una velocidad constante de uno respecto al otro, si lo trato de pensar para este caso si le asigno un sistema de referencia al coche y uno a mi como observador externo, en el eje x del sistema del coche habría una aceleración, entonces hay algo que estoy malentendiendo ¿O hay un sistema de referencia global, que me encierra a mi y al vehículo? no se…
Espero la respuesta porque me vuelve loco este tema.
Muchas gracias.
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2 Respuestas
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Hola 😛 no soy ningún experto pero hay un punto que me gustaría compartir:
-El observar cuerpos acelerándose no es único de un sistema u otro.
Bajo tu mismo ejemplo, centrémonos en qué percibes tú dentro del coche pisándole al acelerador… Imagina que a tu lado pasa una motocicleta , tú sabes que tu sistema es no inercial porque medirá cosas muy distintas a comparación del de alguien parado en la acera… si la motocicleta acelerara a la misma taza que tú, la verías estática, ¿pero y si te adelanta? ¿y si lo hace cada vez más y más?
Evidentemente aceleró (bajo tu punto de vista) y puedes medir su aceleración con un acelerómetro o algo así.
Alguien que está quieto en la acera no observa lo mismo que tú, esa persona puede calcular la aceleración de tu coche, de hecho es constante… pero ¿y la de la motocicleta que se te adelanta? bueno, no será constante, de hecho quien estuvo en la acera puede argumentar que la motocicleta tuvo una sobreaceleración (así se llama la derivada de la aceleración respecto al tiempo), cosa que desde tu punto eso fue nulo, tú le mediste una aceleración constante.
Si bien, te recuerdo que “-El observar cuerpos acelerándose no es único de un sistema u otro.” lo que sí hace la distinción en este ejemplo es el observar qué cosa se está acelerando (o no), eso hace la diferencia entre los sistemas de referencia… y para que las medidas de la persona en acera y las tuyas empaten, hay que ajustarle cositas ficticias 😉
No sé si asimilé bien la pregunta, o parte de ella… pero espero complemente algo salu2
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Hola! muchas gracias por tu respuesta. Muy esclarecedor el ejemplo incluyendo una sobreaceleración, ahora entiendo un poco mejor. Por ahí mi pregunta se hizo mas larga de lo necesario, básicamente a lo que apunto es que cuando hago problemas de dinámica en donde hay fuerzas netas y por tanto, aceleración, allí puedo entender bien lo de las fuerzas ficticias, para “empatarlas”. Pero cuando es una descripción pura del movimiento sin mencionar fuerzas, es decir, cinemática, allí es donde me cuesta entender el problema de estar o no en un marco inercial, porque en marcos inerciales la posición esta simplemente trasladada y la velocidad va a ser una suma vectorial, pero si se esta en un marco no inercial -que es donde hay “problemas” en dinámica-, en cinemática me cuesta verlo a menos que se trate de un movimiento circular.
Para ver si te comprendí bien: Siguiendo tu ejemplo, el observador estático al describir el mov del auto y la moto, lo podrá hacer con las ecuaciones del movimiento, el problema sería si quisiera hacer coincidir las descripciones suyas con las del conductor entonces? es decir, no es problema que se estén acelerando, el problema es hacer coincidir nuestras descripciones? ya que si no hubiese aceleración, uso la relatividad de Galileo: traslado posiciones, sumo vectorialmente velocidades y listo.. pero si hay aceleración ya no puedo hacer eso?; en dinámica agrego fuerzas ficticias, pero en cinemática al no tratar con fuerzas quedaría simplemente como que hacemos descripciones diferentes que no podemos hacer coincidir?
Grcias nuevamente, saludos
