Sistemas de referencia no inerciales

Presentación del tema: "Sistemas de referencia no inerciales"— Transcripción de la presentación:

1 Sistemas de referencia no inerciales

2 Fuerzas ficticias Una fuerza ficticia es el efecto percibido por un observador estacionario respecto a un sistema de referencia no inercial cuando analiza su sistema como si fuese un sistema de referencia inercial. La fuerza ficticia se representa matemáticaticamente como un vector fuerza calculable a partir de la masa de los cuerpos sobre la que actúa y una aceleración dependiente al sistema de referencia no-inercial. Otros términos equivalentes para caracterizar la inercia en este tipo de análisis en que el punto de vista es no-inercial (es decir acelerado) son pseudofuerzas o fuerzas inerciales. La expresión fuerza ficticia no significa que dicha fuerza sea un efecto óptico, sino que asumimos que ésta actúa sobre un cuerpo cuando la realidad no es tal, ya que tan solo es una invención para explicarnos de una forma simple, y hasta cierto punto intuitiva, la aparición de efectos desacostumbrados.

3 Fuerzas ficticias La variación de trayectoria o velocidad le sucede al coche, y el pasajero sólo sigue su inercia. Por ejemplo, el pasajero de un automóvil que toma como referencia este, para medir la aceleración de su propio cuerpo, cuando el vehículo frena o describe una curva, siente una «fuerza» que le empuja hacia delante o a un lateral. En realidad lo que actúa sobre su cuerpo no es una fuerza, sino la inercia (a causa de la masa por la velocidad) que hace que tenga tendencia mantener la dirección y cantidad de movimiento. Si en lugar de tomar como referencia el propio automóvil para medir la aceleración que sufren sus ocupantes, tomamos como referencia el suelo de la carretera, y determinamos la trayectoria del automóvil, vemos que la variación de velocidad le sucede al coche y que el pasajero se limita a seguir su inercia según la primera ley de Newton.

4 Rotación de una masa Rotación de una masa con vector de posición r alrededor de un eje ω. El vector ωxr es in la dirección perpendicular y dentro de la hoja. La velocidad está determinado por v=ωR=|ω||r|sinϕ.

5 Rotación del sistema de referencia
El punto de origen de los sistemas S y S’ sea el mismo y S’ rote alrededor de un eje con la velocidad angular ω.

6 Fuerza centrífuga Para un movimiento circular con radio r, la norma de la fuerza centrífuga es:

7 Fuerza centrífuga: Ejemplo
Que es el radio de un satélite geoestacionario? Que velocidad tiene el satélite?

8 Fuerza de Coríolis ω ϕ Movimiento horizontal:
Caida vertical (arriba hacia oeste, abajo hacia este):

9 Fuerza de Coríolis: Ejemplo
Desviación lateral despues de una caida de h (φ=0): h d Duración de la caida: