Fisica aceleracion no inercial

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA



PROGRAMA PROFESIONAL: ING. CIVIL

ASIGNATURA: FISICA I


TITULO

MARCOS DE SISTEMAS DE ACELERACION(NO INERCIAL)


HECHO POR: JOHN VITORINO TICONA

SECCION: “B”












AREQUIPA-2011

INDICE

CARATULA 1
BASE TEORICA 3
EJERCICIOS 9
BIBLIOGRAFIA 12BASE TEORICA
En mecánica newtoniana se dice que un sistema de referencia es no inercial cuando en él no se cumplen las Leyes del movimiento de Newton. Dado un sistema de referencia inercial, un segundo sistema de referencia será no inercial cuando describa un movimiento acelerado respecto al primero. La aceleración del sistema no inercial puede deberse a:
* Un cambio en el módulo de suvelocidad de traslación (aceleración lineal).
* Un cambio en la dirección de su velocidad de traslación (por ejemplo en un movimiento de giro alrededor de un sistema de referencia inercial).
* Un movimiento de rotación sobre sí mismo (véase figura 1).
* Una combinación de algunos de los anteriores.
Un ejemplo de sistema no inercial podría ser el correspondiente a un sistema decoordenadas "fijo en la Tierra", en el cual los movimientos de los cuerpos serían medidos respecto a puntos de la Tierra que estarían girando.
Un observador situado en un sistema de referencia no inercial, deberá recurrir a fuerzas ficticias (tales como la fuerza de Coriolis o la fuerza centrífuga) para poder explicar los movimientos con respecto a dicho sistema de referencia. Estas fuerzas no existenrealmente, en el sentido de que no son causadas directamente por la interacción con otro objeto, pero deberán introducirse si se quiere explicar el fenómeno según las leyes de Newton.
Por tanto, puede detectarse que un sistema de referencia dado es no inercial por sus violaciones de las Leyes de Newton. Por ejemplo, la rotación de la Tierra se manifiesta por la rotación del vector de la gravedadque actúa sobre un péndulo de Foucault, que hace que el plano de oscilación del péndulo varíe respecto a su entorno.
Siendo rigurosos podría argumentarse que los sistemas de referencia inerciales no existen, o al menos no en nuestro entorno, pues la Tierra gira sobre sí misma y también alrededor del Sol, y éste a su vez lo hace respecto al centro de la Vía Láctea. Sin embargo, con objeto desimplificar los problemas, normalmente se considerarán como inerciales sistemas que en realidad no lo son, siempre que el error que se cometa sea aceptable. Así, para muchos problemas resulta conveniente considerar la superficie de la Tierra como un sistema de referencia inercial.
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1- Movimiento circular
Consideremos una plataforma giratoria dando vueltas con una velocidad angular , como lamostrada en la figura 2.
Un observador situado en el sistema de referencia no inercial (O', x', y', z') percibe que los objetos tienden a dirigirse hacia el exterior de la plataforma, con dirección radial. Para conseguir que un objeto situado sobre la plataforma se mantenga en su posición, lo ata con una cuerda a una barra vertical situada en el centro. Comprueba la tensión que adquiere la cuerda(T en la figura 2), y la justifica con la existencia de una fuerza con el mismo módulo que la tensión pero con sentido contrario, como la representada por Ff en la figura 2 (fuerza ficticia conocida con el nombre de fuerza centrífuga).
Sin embargo, para un observador situado en el sistema de referencia (O, x, y, z) la única fuerza que interviene en el movimiento del objeto situado sobre laplataforma es la tensión de la cuerda (supongamos que no existe rozamiento con la plataforma). La tensión de la cuerda será la responsable de la aceleración centrípeta (de módulo ) que hará que el objeto describa una trayectoria circular, en lugar del movimiento rectilíneo que seguiría en ausencia de fuerzas, según lo que indican las Leyes de Newton.
Así, únicamente el observador situado en el sistema...