Sistemas de Referencia Inerciales y No Inerciales
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Sistema de Referencia Inercial
Un sistema de referencia inercial es aquel en el que se cumple la ley de la inercia. Respecto a este sistema de referencia, todo cuerpo mantiene su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si sobre él no se realiza ninguna acción externa.
Sistema de Referencia No Inercial
Un sistema de referencia no inercial es aquel en el que no se cumple la ley de la inercia. Un ejemplo de sistema de referencia no inercial es el supuesto del sistema de referencia fijo en los asientos de un auto que está frenando. Respecto a este sistema, los pasajeros empiezan a moverse sin que actúe una fuerza.
Características de los Sistemas de Referencia Inerciales
Los sistemas de referencia inerciales están en reposo o bien se mueven en línea recta y a velocidad constante con respecto a cualquier otro sistema de referencia inercial.
Sistema de Referencia del Laboratorio
El sistema de referencia del laboratorio es el sistema de referencia fijo en el lugar donde se lleva a cabo un experimento físico determinado. En consecuencia, las magnitudes cinemáticas del experimento se miden con respecto a este sistema de referencia.
Leyes de la Cinemática en Sistemas de Referencia Inerciales
En todos los sistemas de referencia inerciales se cumplen las mismas leyes de la cinemática:
Trayectoria, Posición y Desplazamiento
La posición de un móvil es el punto del espacio donde se encuentra en un instante determinado, es decir, respecto a un sistema de referencia.
OP = r(x, y) = xi + yj r = r(t) = x(t)i + y(t)j
El desplazamiento es el vector con origen p0 y extremo en p.
Velocidad
La velocidad es una magnitud vectorial porque viene determinada por su módulo, dirección y sentido. Su unidad en el SI es el m/s. La velocidad media es el cociente entre el vector desplazamiento y el tiempo transcurrido en ese desplazamiento.
At: vm = Δr / Δt = r - r0 / t - t0
Rapidez Media
La rapidez media es el cociente entre la distancia recorrida sobre la trayectoria y el intervalo de tiempo transcurrido.
Vm = Δs / Δt
Vector Velocidad Instantánea
El vector velocidad instantánea es el cociente entre el vector desplazamiento y el incremento de tiempo cuando Δt tiende a cero.
limΔt→0 Δr / Δt
El módulo del vector velocidad instantánea es la rapidez:
v = limΔt→0 Δr / Δt = limΔt→0 Δs / Δt
Aceleración
La aceleración es una magnitud vectorial porque viene determinada por su dirección y sentido. La unidad de la aceleración en el SI es el m/s².
Aceleración Media
Am es el cociente entre el incremento del vector velocidad Av y el intervalo de tiempor transcurrido At -----Am=Av/At=v-v0 /t-t0 EL VECTOR aceleración instatanea o simplemente aceleración es el cociente entre el incremento del vector velocdidad y el incremento de tiempo cuadno At tiende a cero a=limAt—0 Av/At ACELERACION