VI Coloquio Regional de Física
Región Callao,Perú 2018

domingo, 30 de setembro de 2012

Marcos o Sistemas de Referencia No Inerciales, Fuerzas Ficticias

Cuando se analiza un movimiento dinámico afectado por fuerzas, usualmente está implícito el observador, a partir del cual se generan la ecuaciones del movimiento, esto es desde un sistema o marco de referencia inercial, que a su vez puede estar quieto o en movimiento con velocidad constante.
Cuando el sistema de referencia está acelerado entonces estamos frente a un sistema de referencia No Inercial, esto afecta el análisis del movimiento dinámico y será necesario hacer consideraciones específicas.

Dado un movimiento dinámico, esta puede ser analizado desde un marco de referencia inercial y desde un marco de referencia no inercial, cuando se hace desde el inercial las ecuaciones del movimiento involucran las la segunda ley de Newton en la dirección de la aceleración y el equilibrio en la dirección donde no haya movimiento.

Cuando se hace el análisis desde el marco de referencia no inercial, se debe introducir necesariamente una fuerza adicional, la fuerza ficticia, esta fuerza no existe. Su valor siempre será igual a la masa m del sistema en cuestión multiplicado por el valor de la aceleración a del sistema no inercial, es decir F Ficticia = m a , y su dirección siempre es opuesta al de la aceleración a del sistema no inercial.

Entonces para el observador que se encuentra en el sistema no inercial, la masa cuestión de análisis esta en equilibrio, es decir la suma de las fuerzas en todas las direcciones es cero. Si x, y, z representa el espacio de coordenadas tridimensional, entonces Fx = 0, Fy = 0, Fz = 0 En el caso del movimiento en trayectoria circular la fuerza ficticia medida desde el observador se denomina fuerza centrifuga.

Cuando se resuelven problemas de dinámica se recomienda analizar desde un marco de referencia inercial, es lo usual, sin embargo hay situaciones donde es preciso analizar desde un marco de referencia no inercial, y es donde debe realizar las consideraciones del caso.

La fuerza ficticia debe introducirse de todas maneras cuando se analiza desde el punto de vista de un marco de referencia no inercial, ya que podría darse el caso que al analizar un sistema las fuerzas se equilibren sin la presencia de la fuerza ficticia y hacer aparecer como si no fuera necesario la fuerza ficticia. esta fuerza también es conocida como la fuerza de D'Alambert, quien enunció el principio que lleva su nombre, "Principio de D'Alambert"


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