Movimiento en marcos acelerados
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Movimiento en marcos acelerados
Para el análisis del movimiento en marcos acelerados se considera la aplicación
de las leyes de Newton para un observador localizado en un marco de referencia
inercial, es decir, en un marco de referencia que acelera.
Un automóvil se aproxima a una rampa de
salida curva. ¿Qué hace que una pasajera en el
asiento de adelante se mueva hacia la puerta
derecha?
Desde el marco de referencia de la pasajera,
una fuerza, parece empujarla hacia la puerta
derecha, pero es una fuerza ficticia.
En relación con el marco de referencia de la
Tierra, el asiento aplica una fuerza real hacia la
izquierda sobre la pasajera, lo que hace que ella
cambie de dirección junto con el resto del
automóvil
En el caso descrito mediante los gráficos, el automóvil, antes de que entre a la
rampa, lleva a la copiloto como un móvil en una trayectoria en línea recta; una
vez que entra en la rampa y recorre una trayectoria curva, ésta tiende a moverse
a lo largo de la trayectoria original (Primera ley de Newton); sin embargo sobre
ella también está actuando una fuerza dirigida hacia el centro de la curvatura,
que hace que adquiera una trayectoria curva junto con el automóvil (fuerza de
fricción entre la copiloto y el asiento del automóvil). Si la fuerza de fricción no
es lo suficientemente grande la copiloto seguirá con su trayectoria en línea
recta; por lo tanto desde el punto de vista de un observador en el automóvil, la
pasajera se desliza hacia la derecha en relación con el asiento. Al final, ella
encuentra la puerta, que le proporciona una fuerza lo suficientemente grande
para permitirle seguir la trayectoria curva del automóvil. En conclusión la
copiloto se desliza hacia la puerta porque la fuerza de fricción no es
suficientemente grande para permitirle viajar a lo largo de la trayectoria circular
seguida por el automóvil.