Sistemas de Referencia (PSSC). Completo y en español.
Summary
TLDREste guion de video explora la relatividad del movimiento y la importancia de los sistemas de referencia en la física. A través de experimentos como la caída de una bola en un carro en movimiento y la demostración de un péndulo de Foucault, se explica cómo el movimiento se percibe de manera diferente dependiendo del sistema de referencia. Se desafía la intuición al mostrar que en sistemas acelerados, como un carro acelerado o una mesa giratoria, las leyes de la inercia no son aplicables y surgen fuerzas ficticias. El guion también discute cómo la Tierra, aunque girando, actúa como un sistema inercial aproximado para la mayoría de los experimentos terrestres.
Takeaways
- 🔄 Todas las cosas parecen diferentes bajo diferentes sistemas de referencia, y todo movimiento es relativo.
- 🌐 El sistema de referencia más común es el que está fijo a la Tierra, donde generalmente consideramos las paredes y la superficie terrestre como fijas.
- 📏 La posición de un objeto se puede especificar usando líneas de referencia en un sistema de coordenadas bidimensionales.
- 🧲 En un experimento, una bola de acero cae directamente hacia abajo por gravedad cuando se solta en un sistema de referencia fijo.
- 🚂 Cuando se repite el experimento con un carro en movimiento constante, la trayectoria de la bola sigue siendo una línea recta hacia abajo desde el punto de soltar.
- 📹 A través de una cámara lenta, se puede observar que la trayectoria de la bola es una parábola, pero en un sistema de referencia fijo a la Tierra.
- 🚀 En un sistema de referencia que se mueve junto con el carro, la trayectoria de la bola parece una línea recta vertical, lo que demuestra la equivalencia de los sistemas de referencia en movimiento constante.
- 🏓 En un experimento con una ceja de hielo seca en un carro en movimiento constante, la ceja se mueve en línea recta, lo que indica que la velocidad relativa al carro es constante.
- 🌀 En un sistema de referencia en rotación, como una mesa giratoria, las fuerzas ficticias como la fuerza centrífuga pueden ser observadas, lo que contradice la ley de la inercia en un sistema inercial.
- 🌌 El péndulo de Foucault demuestra la rotación de la Tierra al mantener su plano de oscilación fijo con relación a las estrellas, mientras que la Tierra gira debajo.
Q & A
¿Qué es un sistema de referencia y cómo afecta la percepción de la realidad?
-Un sistema de referencia es un marco utilizado para describir la posición y el movimiento de objetos en el espacio. Afecta la percepción de la realidad porque diferentes sistemas pueden mostrar la misma situación de maneras distintas, como se ve en el ejemplo de la moneda lanzada.
¿Por qué la pared que se mueve parece extraña para nosotros?
-La pared se mueve de manera extraña porque estamos acostumbrados a pensar que la tierra y las paredes son fijas, y cualquier movimiento es relativo a ellas. Esto desafía nuestra percepción habitual.
¿Qué demuestra el experimento con la pelota y el electromagnete?
-El experimento demuestra que la pelota cae directamente hacia abajo, independientemente del movimiento del carro, lo que refleja la idea de que el movimiento es relativo y que la gravedad actúa de manera constante en todos los sistemas de referencia.
¿Qué sucede cuando se repite el experimento con el carro en movimiento?
-Cuando se repite el experimento con el carro en movimiento, la pelota sigue cayendo en el mismo punto, lo que muestra que, desde el punto de vista del carro, la pelota cae directamente hacia abajo, a pesar de que el carro esté en movimiento.
¿Cómo se ve el movimiento de la pelota en un sistema de referencia que se move con el carro?
-En un sistema de referencia que se move con el carro, la trayectoria de la pelota parece una línea recta vertical, lo que indica que todos los sistemas de referencia que se mueven a velocidades constantes son equivalentes.
¿Qué es una fuerza ficticia y en qué sistemas de referencia aparecen?
-Una fuerza ficticia es una fuerza que parece actuar sobre un objeto en un sistema de referencia acelerado, pero que no existe en un sistema inercial. Aparecen en sistemas de referencia que no son inerciales, como los que se aceleran o giran.
¿Qué es la aceleración centrípeta y cómo se relaciona con los sistemas no inerciales?
-La aceleración centrípeta es la aceleración que un objeto experimenta hacia el centro de una circunferencia en la que se encuentra moviendo. Se relaciona con los sistemas no inerciales porque en estos sistemas, donde un objeto se mueve en un círculo, se necesita introducir la idea de una fuerza ficticia (fuerza centrífuga) para explicar el movimiento.
¿Cómo demuestra el péndulo de Foucault que la Tierra gira sobre sí misma?
-El péndulo de Foucault demuestra que la Tierra gira sobre sí misma porque su plano de oscilación gira con relación a la Tierra, lo que indica que es la Tierra la que está en movimiento y no el espacio exterior.
¿Por qué la aceleración de la Tierra en su órbita es menor que la que experimenta en su eje?
-La aceleración de la Tierra en su órbita es menor que la que experimenta en su eje porque la órbita es casi circular y la aceleración hacia el centro de una circunferencia es proporcional al cuadrado de la velocidad dividido por el radio de la circunferencia, lo que resulta en valores más pequeños para la órbita.
¿Qué implica ser un sistema inercial y cómo se relaciona con la ley de la inercia?
-Ser un sistema inercial implica que la ley de la inercia es válida en él, es decir, que los objetos no experimentan cambios en su estado de movimiento a menos que sean sujetos a fuerzas externas. Todos los sistemas de referencia que se mueven a velocidad constante con respecto a un sistema inercial también son inerciales.
Outlines
🌐 Sistemas de Referencia y Movimiento Relativo
Este párrafo introduce la idea de cómo los sistemas de referencia pueden afectar nuestra percepción del movimiento. Se utiliza el ejemplo de una persona que se siente invertida y cómo al lanzar una moneda al aire, se puede interpretar de manera diferente según el sistema de referencia. Se explica que todo movimiento es relativo y se usa un ejemplo de un sistema de referencia con tres barras para ilustrar cómo el movimiento se percibe de manera diferente. Se hace un experimento con una bola y un carro para mostrar cómo la gravedad afecta el movimiento de la bola, tanto en un carro en movimiento constante como en uno acelerándose. Se concluye que todos los sistemas de referencia que se mueven a velocidad constante son equivalentes.
🔄 Experimentos de Movimiento en Sistemas de Referencia en Movimiento
Este párrafo describe un experimento donde se lanza una bola en un carro que se mueve a velocidad constante. Se observa que la bola cae en la misma ubicación independientemente del movimiento del carro, lo que demuestra la relatividad del movimiento. Se utiliza una cámara lenta para mostrar la trayectoria parábola de la bola y se compara con un sistema de referencia que se mueve junto con el carro, donde la trayectoria parece lineal. Se discute cómo los observadores pueden cambiar su sistema de referencia y cómo esto afecta su percepción del movimiento, utilizando un punto blanco que se mueve en un círculo como ejemplo.
🚀 Velocidad Relativa y Experimentos de Movimiento
Aquí se explora cómo la velocidad relativa de un objeto varía según el sistema de referencia desde el cual se mide. Se describe un experimento con una teja de hielo que se mueve en línea recta en un carro en movimiento constante. Se hace un segundo experimento con el carro acelerándose y se observa que la trayectoria de la teja cambia, lo que indica la importancia de la aceleración en la percepción del movimiento. Se introduce la idea de fuerzas ficticias en sistemas de referencia acelerados y se discute cómo la ley de la inercia no se aplica en estos sistemas.
🌀 Fuerzas Ficticias y Sistemas No Inerciales
Este párrafo se enfoca en la diferencia entre sistemas inerciales y no inerciales, y cómo las fuerzas ficticias surgen en los segundos. Se utiliza un experimento con una mesa giratoria para ilustrar cómo las fuerzas cambian según el sistema de referencia. Se discute la aceleración centrípeta y cómo se percibe una fuerza ficticia en un sistema de referencia giratorio. Se hace un paralelismo con la Tierra, que es un sistema inercial aproximado, y se muestra cómo las fuerzas ficticias son mínimas pero perceptibles en el ecuador terrestre.
🌌 Prueba con el Péndulo de Foucault
Este párrafo describe un experimento con el péndulo de Foucault, que demuestra la rotación de la Tierra. Se explica cómo el plano de oscilación del péndulo gira opuesta a la rotación de la Tierra, manteniéndose fijo con respecto a las estrellas. Se muestra cómo este fenómeno confirma que es la Tierra y no las estrellas las que se están moviendo. Se concluye que un sistema de referencia inercial es aquel donde la ley de la inercia es válida, y se destaca la importancia de entender los sistemas de referencia en la física.
📚 Conclusión sobre Sistemas de Referencia e Inercia
En este último párrafo, se resumen los conceptos clave sobre sistemas de referencia y la inercia. Se enfatiza que mientras la Tierra puede ser considerada un sistema inercial aproximado para la mayoría de los propósitos, existen sistemas de referencia más estables, como el de las estrellas. Se explica que en sistemas de referencia acelerado, es necesario introducir fuerzas ficticias para que las leyes de la física se mantengan constantes. Se subraya la importancia de comprender estos conceptos para la física y la astronomía.
Mindmap
Keywords
💡Sistema de referencia
💡Movimiento relativo
💡Inercia
💡Gravedad
💡Parábola
💡Aceleración
💡Fuerzas ficticias
💡Sistema inercial
💡Teoría de la relatividad
💡Péndulo de Foucault
Highlights
Se acostumbra a ver las cosas desde un sistema de referencia particular.
Las cosas parecen diferentes bajo diferentes circunstancias.
El movimiento es relativo, como se muestra con el experimento de la moneda.
La percepción de movimiento varía según el sistema de referencia.
La tierra y generalmente las paredes son consideradas fijas en nuestro sistema de referencia habitual.
Un sistema de referencia se puede representar con tres barras unidas a ángulos rectos.
El movimiento se percibe de manera diferente si el observador o el objeto están en movimiento.
La trayectoria de una bola caída es una parábola en un sistema de referencia fijo a la tierra.
En un carro en movimiento constante, la bola cae en el mismo punto que en el sistema fijo.
La trayectoria de la bola en un carro en movimiento parece una línea recta vertical desde el sistema del carro.
Los sistemas de referencia que se mueven a velocidades constantes son equivalentes.
La velocidad relativa de un objeto varía según el sistema de referencia desde el cual se mide.
Las fuerzas ficticias aparecen en sistemas de referencia acelerados.
La aceleración centrípeta es una fuerza ficticia que actúa en sistemas de referencia en rotación.
La fuerza ficticia varía con la aceleración del sistema de referencia.
La tierra, aunque girando, se puede aproximar como un sistema inercial para la mayoría de las aplicaciones prácticas.
El péndulo de Foucault demuestra la rotación de la tierra al mantener un plano de oscilación fijo con respecto a las estrellas.
Transcripts
estamos acostumbrados a ver las cosas
desde un punto de vista particular esto
es desde un sistema de referencia
particular y las cosas nos parecen
diferentes bajo diferentes
circunstancias ahora las cosas parecen
te ves raro
estas de caliza no tú eres el que está
de cabeza no tú estás de cabeza no yo no
él es el que está de cabeza verdad bueno
echemos una moneda al aire está bien
bien
tú pierdes es decir que está realmente
de cabeza mejor ven a mi sistema de
referencia bueno
mira sistema de referencia estaba al
revés de lo acostumbrado
esta vista de las cosas sería normal
para mí si normalmente caminaba con las
manos
esto representa a un sistema de
referencia simplemente tres barras
unidas a ángulos rectos entre sí ahora
voy a moverme en esa dirección
ustedes ver el sistema en el mismo lugar
en su pantalla pero saben que yo me
estoy moviendo para acá porque venga
pared moviéndose hacia allá atrás de mí
pero como saben si yo estoy fijo y la
pared moviéndose
era la pared en la que se estaba
moviendo
ahora la pared ha desaparecido y ustedes
no tienen forma de decir si yo me estoy
moviendo o no pero ahora saben que me
estoy moviendo la conclusión es que todo
movimiento es relativo
en ambos casos yo me movía con relación
a la pared y la pared se movía con
respecto a mí
todo movimiento es relativo pero
nosotros tendemos a pensar en una cosa
como fija y otra moviéndose por lo común
pensamos en la tierra como dije y
generalmente las paredes están fijas a
la tierra así es que quizá ustedes se
sorprendieron cuando era la pared la que
se estaba moviendo y no el doctor yum un
sistema de referencia fijo a la tierra
es el sistema más común en el cual se
observa el movimiento de otras cosas
este es el sistema de referencias que
ustedes están acostumbrados el sistema
está fijo a la mesa la mesa está
rematada al piso el piso está anclado al
edificio y el edificio está firmemente
unido a la tierra por supuesto la razón
para tener tres barras es que la
posición de cualquier objeto tal como
esta bola puede especificarse utilizando
estas tres líneas de referencia esta
línea de referencia apunta en la
dirección que llamamos hacia arriba que
aquí es una dirección diferente de la
que es en el otro lado de la tierra y
estas dos líneas de referencia
específica en un plano que llamamos
horizontal oa nivel en esta película
vamos a observar el movimiento de los
objetos en el sistema de referencia de
la tierra y en otros sistemas de
referencia moviéndose en diferentes
formas con relación al primero bien
observemos un movimiento
esta bola de acero puede ser sostenida
por el electroimán ahora voy a abrir el
interruptor y ustedes observen el
movimiento de la bola la bola es
acelerada directamente hacia abajo por
la gravedad a lo largo de una línea
paralela a esta línea vertical de
referencia
como ven el experimento está montado en
un carro que se puede mover voy a hacer
exactamente el mismo experimento que
hizo el doctor hume esta vez con el
carro moviéndose a una velocidad
constante el carro es tirado por una
cuerda que se enrolla alrededor de esta
mesa giratoria y eso lo estira con
velocidad constante
cuando el carro pasa esta línea
la bola
se suelta como pueden ver
voy a empezar con el carro en el extremo
de la mesa para que cuando llegue a este
punto pueda estar seguro que se está
moviendo con velocidad constante
quiero que observen precisamente aquí
para que vean cuando cae la bola
creo que pueden ver que la bola cayó
exactamente en el mismo lugar que antes
cuando el doctor g1 realizó el
experimento con el carro fijo pero esta
vez la bola no pudo haber caído
directamente hacia abajo permíteme
demostrárselo
la bola fue soltada
en ese punto si hubiera caído
directamente hacia abajo debido a que el
carro se mueve en el tiempo que le lleva
a caer hubiera caído hacia atrás en
alguna parte pero no fue así
ahora voy a hacer de nuevo el
experimento
y esta vez voy a dejar que observen el
movimiento a través de esta cámara lenta
que está fijas y observen bien
el carro se mueve la bola cayó ustedes
pueden observar la a través de la cámara
de ahora
y les mostraré esto de nuevo
esta vez habrá una línea en la película
para que puedan ver la red historia
creo que pueden ver que la trayectoria
de la bola es una parábola
pero todo esto ha sido un sistema de
referencia fijo a la tierra cómo se
vería este movimiento en un sistema de
referencia que se moviera junto con el
carro
un sistema como ese
bueno para que vean cómo sería voy a
fijar esta cámara lenta para que se
mueva junto con el carro
así voy a hacer el experimento de nuevo
a propósito lo empezaré y luego voy a
pararme aquí para que cuando la bola
caiga tengan algo o algo fijo como punto
de referencia
yo creo que ustedes podrán ver que en
este sistema de referencia movimiento en
la trayectoria es una línea recta
vertical parece exactamente la misma que
cuando el doctor jon realizó el
experimento con el carro fijo si nos
moviéramos en este sistema de referencia
y no pudiéramos ver los alrededores no
podríamos saber con este experimento si
nos movemos a una velocidad constante y
lo que es más ningún otro experimento
nos serviría para saber si nos movemos a
una velocidad constante voy a hacer el
experimento una vez más pero ahora no
voy a estar atrás de la bola cuando
caiga así es que ustedes no tendrán el
sistema de referencia fijo
por lo que a ustedes concierne esa vez
el kart no estaba necesariamente
moviéndose creo que cuando no podían ver
el fondo quizá era más difícil para
ustedes darse cuenta que estaban en un
sistema de referencia en movimiento lo
importante aquí es comprender que todos
los sistemas de referencia que se mueven
a velocidades constantes entre así son
equivalentes el doctor andy les mostró
cómo era el movimiento de la bola cuando
se soltaba del carro el movimiento en
los sistemas de referencia de la tierra
y el carro
el movimiento parecía más simple desde
el carro ahora quiero que observen el
movimiento de este punto blanco
usted es probablemente en que el punto
se mueve en un círculo
ahora
pero esta es su verdadera trayectoria en
el sistema de referencia de la tierra
este es un sistema de referencia normal
ustedes vieron moverse el punto en un
círculo porque sus ojos se movieron
junto con el carro ustedes se pusieron
en el sistema de referencia del carro en
movimiento así que ven que no siempre es
cierto que vemos el movimiento desde el
sistema de referencia de la tierra
cuando el movimiento es más simple desde
el sistema en movimiento ustedes
automáticamente se colocan en ese
sistema
ahora vamos a realizar otro experimento
sobre el movimiento relativo para
mostrar cómo comparar la velocidad de un
objeto en un sistema de referencia con
su velocidad en otro sistema de
referencia si le doy a esta teja de
hielo seco un impulso se mueve en línea
recta a través de la mesa con una
velocidad que es esencialmente constante
porque las fuerzas de fricción son muy
pequeñas es simplemente la ley de la
inercia un objeto se mueve con velocidad
constante a menos que se crea sobre él
una fuerza no balanceada le puede dar el
mismo impulso para atrás trataré
si el doctor hugh le da el mismo impulso
se mueve de regreso con la misma
velocidad ahora estamos aquí en un carro
o un carro que puede moverse y que
realmente va a moverse en esta dirección
y vamos a repetir el experimento bueno
empecemos
si estuviéramos haciendo mediciones
observaríamos las mismas velocidades
esto es los mismos resultados
experimentales que hicimos antes y
ustedes lo mismo porque estaban
observando el experimento a través de
una cámara que está asegurada en este
carro stores estaban en el sistema de
referencia en movimiento con nosotros
pero ahora vamos a hacer el experimento
de nuevo y en esta ocasión observarán a
través de una cámara que está fija en
sistema de referencia de la tierra
ahora concentrarse en observar la ceja
no dejen que sus ojos no sigan creo que
verán que se mueve más aprisa para allá
y no tan aprisa para acá en relación a
ustedes mismos y a la pared que está
atrás
e
aquí está el carro que estaba moviéndose
en esta dirección con la velocidad y
nosotros estábamos sentados en el carro
en una mesa
aquí estoy en este lado y el doctor yum
estaba en este otro
y estábamos empujando estrategia hacia
atrás y hacia adelante en la mesa cuando
yo lo empujaba se iba en esta dirección
con una velocidad de y cuando el doctor
que lo empujaba se iba en esta dirección
con la misma velocidad de pero esa es la
velocidad relativa al carro cuál era la
velocidad para un observador situado en
la tierra en el sistema fijo bueno si
era empujada en esa dirección su
velocidad de la nave
y si en esta dirección su velocidad verá
- p
todo esto es muy razonable no hay nada
muy difícil de entender aquí la cosa
sorprendente respecto a esta expresión
es que no es exacta en todas las
circunstancias a muy altas velocidades y
por altas velocidades quiero decir
velocidades cerca de la velocidad de la
luz esta expresión no es válida
a muy altas velocidades tenemos que usar
las ideas acerca del movimiento relativo
desarrolladas por albert einstein en su
teoría especial de la relatividad sin
embargo para todas las velocidades con
las que probablemente trabajemos esta
expresión más o menos be es
completamente adecuada hasta ahora hemos
estado hablando acerca de sistemas que
se mueven a velocidad relativa constante
entre sí ahora voy a hacer el
experimento con la bola solo que esta
vez el carro será acelerado con relación
al sistema tierra estos pesos caerán y
darán al carro una aceleración constante
voy a colocar la bola arriba y luego la
soltaré el movimiento es muy rápido y
quiero que observen ustedes el punto
desde el cual la bola es soltado listos
no sé si lo vieron o no pero la
trayectoria de la bola fue la misma que
antes solo que esta vez cayó en un lugar
diferente esto es debido a que el carro
conservo una aceleración en esta
dirección cuando la bola estaba cayendo
ahora voy a dejar que lo vean de nuevo
en movimiento lento con la cámara fija
en el carro
esta vez y dieron la bola volviéndose
hacia un lado y no siguiendo la línea
vertical de referencia como lo hizo en
el caso de velocidad constante
ahora supongan que estaban en este
sistema de referencia acelerado como
podrían explicar este movimiento
la gravedad es la única fuerza que está
actuando sobre la bola así que debiera
caer hacia abajo pero si la ley de la
inercia es válida debe haber una fuerza
empujando sobre la bola lateralmente en
esta dirección para hacer que se desvíe
de la trayectoria vertical pero qué
clase de fuerza es no es una fuerza
gravitacional eléctrica o nuclear de
hecho no es una fuerza tal y como la
conocemos así que somos llevados a
concluir que puesto que no hay fuerza
que pudiera empujar sobre la bola en
esta dirección la ley de la inercia no
es válida a un sistema de referencia en
el que la ley de la energía es válida lo
llamamos sistema inercial la ley de
inercia es válida en el sistema de
referencia de la tierra así que es un
sistema inercial el carro que se mueve
con velocidad constante con respecto a
la tierra es un sistema inercial pero el
carro que es acelerado no
un sistema inercial debido a que el
sistema de referencia en el que estamos
acostumbrados a vivir es uno en el que
es válida la ley de la inercia cuando
vamos a un sistema no inercial como el
del carro acelerado nuestra fe en la ley
de la inercia es tan fuerte que cuando
observamos una aceleración lateral de la
bola pensamos que la causa una fuerza
así que concluimos que hay una fuerza y
algunas veces la llamamos fuerza
ficticia las fuerzas ficticias aparecen
en sistemas de referencia acelerados el
sistema es acelerado en esta dirección
así que ustedes observan en el sistema
una aceleración de la bola en esta
dirección y dicen que hay una fuerza que
la causa
qué está sucediendo ahora porque la teja
no se mueve en línea recta a través de
la mesa como hacía antes
como ustedes pueden ver no lo hace
así es que si creemos en la ley de la
inercia debemos creer que hay una fuerza
no balanceada que cambia la velocidad de
la ceja pero ésta teja está casi sin
fricción así es que no puede estar
ejerciendo esta fuerza no balanceada
sobre él
supongan que observan el movimiento en
esta vez a través de una cámara fija en
el sistema de referencia de la tierra
[Música]
[Música]
[Música]
creo que si se concentran en observar
solo a las cejas pueden ver que se mueve
en una línea recta
y que por lo tanto no hay fuerza no
balanceada actuando sobre ella
[Música]
[Música]
ahora vamos a detener esta rotación para
poder hablarles de lo que está
sucediendo aquí
no hace ustedes pero yo estoy mareado
en el sistema de referencia fijo en la
tierra no había fuerza no balanceada
pero en el sistema de referencia en esta
mesa giratoria había una fuerza no
balanceada porque la velocidad
estrategia estaba cambiando esta era una
fuerza ficticia el sistema en rotación
es un sistema no inercial o acelerado al
igual que el sistema acelerado del carro
que demostró aquí hace unos minutos el
doctor yum
ustedes saben que todo objeto que se
mueve en un círculo tiene una
aceleración hacia el centro del mismo
esta aceleración tiene un nombre
especial aceleración centrípeta ahora
depende estrategia un momento a
mantenerla firme mientras la mesa está
girando a me bajaré
está rico y listo
empiece la rotación
[Música]
ustedes ven que ahora las tejas se mueve
en un círculo el doctor ciro está
ejerciendo una fuerza para mantenerlo
moviéndose en un círculo y pueden ver
esto a partir del hecho de que el anillo
dv se extiende el está ejerciendo la
fuerza centrípeta y esta es la única
fuerza horizontal que actúa sobre las
cejas
pero ahora mirémoslo de nuevo desde sus
puntos de vista en el sistema de
rotación él está ejerciendo una fuerza
hacia el centro de la mesa y sin embargo
la ceja está en reposo bueno más o menos
en reposo hay algo de vibración ahora él
cree en la ley de la inercia piensa que
hay una fuerza igual sobre las cejas que
se aleja del centro de la mesa así que
no hay fuerza no balanceada
esta fuerza hacia afuera sobre la teja
es en este caso la fuerza ficticia
algunas veces llamada fuerza centrífuga
en el sistema de referencia fijo no hay
fuerza exterior sobre la teja
ahora supongan que el doctor ya no
ejerce la fuerza observen la ceja
en el sistema de referencia fijo las
tejas se mueve en línea recta
ahora no hay fuerza no balancear
actuando sobre el observemos de nuevo
desde su punto de vista en el sistema en
rotación cuando él suelta la teja que
para él estaba en reposo se mueve la
fuerza que se aleja del centro es para
él ahora una fuerza no balanceada sobre
las teclas recuerden para nosotros la
fuerza ejercida hacia afuera sobre la
teja es ficticia porque no existe
nuestro sistema de referencia de la
tierra pero para el doctor human el
sistema de referencia acelerado es una
fuerza perfectamente real
espero que el doctor y yo nos hayamos
convencido de que un sistema de
referencia en rotación no es un sistema
inercial ahora ustedes saben que la
tierra está girando alrededor de su eje
y también que viaja en una órbita casi
circular alrededor del sol
porque entonces encontramos que en un
sistema de referencia firmemente unido a
la tierra parece ser válida la ley de la
inercia porque no observamos una fuerza
ficticia la magnitud de las fuerzas
ficticias que tenemos que introducir en
un sistema no inercial depende de la
aceleración del sistema a menor
aceleración menor fuerza ficticia
menores fuerzas ficticias que
introducimos aquí hay un sistema de
referencia unido al ecuador de la tierra
la aceleración del sistema es realmente
muy pequeña debido a que la tierra está
girando alrededor de su eje tiene una
aceleración directamente hacia adentro
de tres centésimas de metro por segundo
al cuadrado así que sobre una masa de un
kilogramo en el ecuador hay una fuerza
ficticia de tres centésimas de newton
actuando directamente hacia arriba
pero está encubierta por la gravedad que
es una fuerza ejercida hacia abajo de
9.8 neutros así que la fuerza neta
ejercida hacia abajo es menor que la de
la gravedad sola y si yo dejo caer una
masa de un kilogramo en el ecuador la
aceleración será ligeramente menor que
la de la gravedad sola pero realmente no
mucho menor ahora bien la aceleración de
la tierra en su órbita es menor todavía
y produce efectos aún más pequeños en
nuestro sistema de referencia yo dije
que la tierra está girando alrededor de
su eje como sabemos que eso es cierto
bien si ustedes toman una fotografía de
tiempo de las estrellas parece que se
están moviendo en círculos alrededor de
la estrella polar pero todo movimiento
es relativo hay alguna forma de decir
quién se está moviendo la tierra o la
estrella el hecho de que es la tierra la
que está girando puede ser demostrado
por medio de un péndulo si pongo a
oscilar un péndulo oscila hacia atrás
adelante en un plano ahora resulta que
si este péndulo estuviera en el polo
norte de la tierra el plano de
oscilación permanecería fijo con
relación a las estrellas pero giraría
con relación a la tierra les mostraré lo
que quiero decir
este péndulo está en el centro de esta
mesa giratoria que representará a la
tierra
ahora voy a hacer girar la mesa en esta
dirección
hombre una flecha negra para que se
acuerden
bien me empieza en la rotación
el péndulo está en el polo norte de la
tierra y ustedes están observando sus
movimientos como ordinariamente lo hace
en la tierra
el plano de oscilación gira en la
dirección opuesta de la rotación de la
mesa y exactamente a la misma velocidad
ahora observen lotes de la cámara fija
que representará el sistema de las
estrellas
la mesa giratoria la tierra gira pero el
plano del péndulo permanece fijo un
péndulo para este fin es llamado péndulo
de foucault
ustedes me vieron empezar a mover uno al
principio de esta película veámoslo de
nuevo este péndulo de focault deja caer
arena cuando oscila yo creo que ustedes
pueden ver la linea desvanecida donde el
rastro de la arena empieza la amplitud
de la oscilación está disminuyendo el
rastro de arena ya no es tan largo pero
la cosa importante de ver es que el
plano de la oscilación ha estado girando
durante la media hora que les hemos
estado hablando
sistema de referencia inercial es aquel
en el que la ley de la inercia es válida
todos los sistemas de referencia que se
mueven a velocidad constante con
respecto a un sistema inercial son
también sistemas inercial es nosotros
usamos la tierra como un sistema
inercial pero es sólo un sistema
aproximado tiene una pequeña aceleración
con respecto a las estrellas por ejemplo
el sistema de referencia de las
estrellas es el mejor cuando buscamos un
sistema de referencia que esté fijo para
todos los propósitos prácticos un
sistema de referencia acelerado no es un
sistema inercial y en un sistema
acelerado tenemos que introducir fuerzas
que llamamos fuerzas ficticias con el
fin de que la ley de la inercia y otras
leyes de física no cambien
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