Sistemas Inerciales

I. Introducción

Figura 1: Orientación de las corrientes marinas a causa del efecto Coriolis.

En la actualidad, el mundo era prácticamente desconocido por los habitantes, quienes exploraban sus alrededores ya sea por tierra o por mar, este último especialmente fue un factor decisivo para conocer el mundo en que vivimos, desde los fenicios que viajaban por el Mar Mediterráneo hasta los viajesde Colón, que llegaron hasta América. Todos esos navegantes estudiaban las corrientes marinas con el fin de sacarles el máximo provecho, pero no sería hasta unos siglos después que los físicos se preocuparon por ese tema y llegaron a la conclusión de que existía una fuerza que influenciaba no solo en las corrientes marinas, sino también en las corrientes de aire que afectaban a los ciclones yhuracanes, dicha fuerza era generada por la rotación terrestre y para cuantificarla entró en escena el científico francés Gaspard Gustave Coriolis, quien le pondría nombre al famoso efecto Coriolis.

El descubrimiento de efecto Coriolis implicaba la acción de una fuerza ficticia, lo cual era incongruente ya que toda fuerza nace de la interacción entre cuerpos, de ahí se descubrió que la Tierra noera lo que se llamaba un sistema inercial (sistema en donde se cumplen las leyes de Newton), sino un sistema no inercial y tenía sentido ya que la Tierra tiene movimientos de traslación y rotación generados por sus aceleraciones respectivas, sin embargo se considera que en pequeña escala si es un sistema inercial.

El concepto de sistema no inercial cobró una mayor importancia en el ámbitomilitar, ya que los lanzamientos de misiles eran víctimas del efecto Coriolis, luego se uso en los lanzamiento de satélites y cohetes al espacio posteriormente, en el estudio del espacio exterior.

El presente texto trata sobre dichos sistemas no inerciales y busca informar al lector un poco acerca del tema.

Para ilustrar un poco al lector se puede decir que el concepto de sistema no inercialsurge en el ámbito de la Mecánica Clásica la cual se basa en 3 supuestos:
1. El principio de Hamilton (del cual surgen las leyes de Newton).
2. La existencia de un tiempo absoluto (lo cual no se acepta en la Mecánica Relativista).
3. El estado de una partícula queda determinado si conocen su cantidad de movimiento y posición (esto no se acepta en la Mecánica Cuántica).

El estudiode los sistemas no inerciales en la Mecánica Clásica se puede tomar desde dos puntos de vista: la Mecánica Newtoniana y la Mecánica Analítica por lo cual cabe resaltar que en la primera es necesario inventar fuerzas, mientras que la segunda es más general y no requiere de fuerzas ficticias, tratando por igual el movimiento en cualquier sistema de referencia.

Espero que disfrute de la lectura.El Autor



II. Fundamento Teórico
Para iniciar el estudio de los sistemas de referencia no inerciales hay que definir qué es un sistema de referencia.

Sistema de referencia:
Un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de convenciones usadas por un observador para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un objeto o sistema físico en el tiempo yel espacio. Frecuentemente se refieren a sistemas coordenados. Se pueden dividir en 2:
* Sistema de referencia inercial (se cumplen las leyes de Newton).
* Sistema de referencia no inercial (no se cumplen las leyes de Newton).

Ahora sí definimos que es un sistema de referencia no inercial.

Sistema de Referencia no inercial:
Un sistema de referencia es no inercial si es que en él no secumplen las leyes de Newton. Partiendo de un sistema inercial, se dice que los sistemas no inerciales son los que presentas las siguientes características:
* Variación del módulo de la velocidad.
* Variación de la dirección de la velocidad.
* Rotación sobre sí mismo.
* Cualquier combinación de las anteriores.
En general, un sistema no inercial presenta aceleración con respecto...