linea del tiempo

Origen de los sistemas de referencia

El término sistema de referencia se acuñó en el siglo XIX, pero tiene su origen mucho antes, en el modelo heliocéntrico de Copérnico. Este modelo situaba el Sol en el centro del universo, pero además ponía de manifiesto que el movimiento de los cuerpos podía describirse desde diferentes puntos de vista.

El principal argumento que se utilizó contra laequivalencia de distintos puntos de vista fue que una piedra lanzada desde lo alto de una torre no caería siempre a los pies de la misma, sino que si el observador se estuviera moviendo, dejaría a la piedra detrás.

Sin embargo este argumento no es cierto, puesto que, si hacemos la aproximación de que la Tierra se mueve con velocidad constante (válida en esta escala de longitud y velocidad), lapiedra tiene una componente horizontal de la velocidad que es igual a la velocidad de la Tierra, por lo que siempre caerá en la base de la torre (ver figura inferior).

Una piedra lanzada desde una torre cae a los pies de la misma tanto si la Tierra está en reposo como si se mueve con velocidad constante.

Otro ejemplo de este hecho lo constituye el lanzamiento de una pelota desde un tren quese mueve con velocidad constante (ver figura inferior). Desde el punto de vista del observador que lanza la pelota, ésta describe un movimiento vertical. Desde el punto de vista de un observador situado en el suelo, la pelota describe un movimiento parabólico porque su velocidad posee una componente horizontal (la velocidad del tren). En ambos casos, la pelota cae en la mano del chico que la lanzó.Movimiento de un cuerpo visto por dos observadores inerciales.

Cuando uno de los observadores es no inercial las cosas suceden de un modo diferente. Consulta la sección "Movimiento relativo de rotación uniforme" para ver qué ocurre en este caso.
Sistema de referencia

Dos vehículos moviéndose a velocidades constantes diferentes, respecto a un observador inercial inmóvil respecto a lacarretera, constituyen dos sistemas de referencia inerciales adicionales.
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 sistema físico y de mecánica. Las trayectorias medidas y el valor numérico de muchas magnitudes son relativas al sistema de referencia que se considere, por esarazón, se dice que el movimiento es relativo. Sin embargo, aunque los valores numéricos de las magnitudes pueden diferir de un sistema a otro, siempre están relacionados por relaciones matemáticas tales que permiten a un observador predecir los valores obtenidos por otro observador.
En mecánica clásica frecuentemente se usa el término para referirse a un sistema de coordenadas ortogonales paraelespacio euclídeo (dados dos sistemas de coordenadas de ese tipo, existe un giro y una traslación que relacionan las medidas de esos dos sistemas de coordenadas).
En mecánica relativista se refiere usualmente al conjunto de coordenadas espacio-temporales que permiten identificar cada punto del espacio físico de interés y el orden cronológico de sucesos en cualquier evento, más formalmente un sistemade referencia en relatividad se puede definir a partir de cuatro vectores ortonormales (uno temporal y tres espaciales).
Un sistema de referencia es un sistema de coordenadas en cuyo origen se supone situado un observador con relación al cual se determina la posición de los diferentes puntos. Evidentemente, se pueden considerar infinitos sistemas de referencia. De modo que, para que las leyes dela Mecánica puedan ser utilizadas sin ambigüedad, es necesario fijar en cada caso el sistema de referencia que emplea el observador para resolver un determinado problema. Es importante distinguier entre sistemas inerciales, y, no inerciales, de referencia. SISTEMA INERCIAL DE REFERENCIA El concepto de sistema inercial de referencia está contenido implícitamente en la primera ley de Newton. Un...