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Fuerzas de Inercia
Las leyes de
Newton sólo son válidas en los sistemas de referencia inerciales (S.R.I.).
Cuando la aceleración de una partícula se mide respecto de un sistema acelerado
respecto de un S.R.I., la fuerza total ya no es igual a la masa por la
aceleración. Sin embargo, en un sistema acelerado podemos utilizar la 2ª ley de
Newton
si introducimos las fuerzas de inercia (¿fuerzas ficticias?) que dependen de la
aceleración del sistema de referencia. Estas fuerzas no son ejercidas por
ninguna otra partícula ( no obedecen por tanto a la 3ª ley de Newton) , son
introducidas para que la ecuación
sea válida cuando la aceleración se mida respecto a un sistema de
referencia no inercial.
Consideremos
un camión moviéndose en línea recta con una aceleración constante respecto
a la carretera, que podemos suponer S.R.I.. Si se deja caer un objeto dentro
del camión, para el observador situado en la carretera O.I. el objeto cae
verticalmente con la aceleración
,
sin embargo, para un observador situado en el interior del camión (O.N.I.), el
objeto posee aceleración horizontal
y
otra vertical
.
La segunda ley de Newton en el sistema de referencia del camión puede
utilizarse introduciendo la fuerza de inercia
.
Ejemplo:
Estudiemos, ahora, un objeto que cuelga de una
cuerda del techo del camión. El diagrama de fuerzas que actúan desde el punto
de vista del O.N.I. y O.I. puede verse en la figura. La componente vertical de
la tensión es igual al peso para cada uno de los observadores. Sin embargo,
desde el punto de vista del O.I, la componente horizontal de la tensión es la
que acelera hacia la derecha al objeto. En el sistema de referencia del camión
(S.R.N.I.) el objeto está en reposo, y la componente horizontal de la tensión
se ve equilibrada por la fuerza de inercia .
Resumiendo: El observador no inercial mide una
fuerza diferente de la que mide el observador inercial.
El observador no inercial añade a las fuerzas
"reales" que actúan sobre la partícula otra fuerza (fuerza de
inercia) que viene dada por :
Recordar que:
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