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Fisica 3° · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Afirmaciones sobre relatividad del movimiento y sistemas no inerciales

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. FALSO: respecto de la mochila el colgante está en reposo. 2) FALSO: se requieren fuerzas ficticias. 3) VERDADERO: ambas aceleraciones valen a respecto del suelo.
📚 exercise fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 55

Fisica 3° · 2024

1
Ejercicio 1

Afirmación: «Referente a la mochila, el colgante se encuentra en movimiento.» (V / F)

  1. Tomamos la mochila como sistema de referencia (marco de referencia).
  2. El colgante está suspendido del interior de la mochila y, una vez amortiguadas las oscilaciones, mantiene una posición fija respecto de ella.
  3. La posición del colgante no cambia con el tiempo respecto de la mochila: \vec{r}_{\text{colg/mochila}} = \text{constante}, luego \vec{v}_{\text{colg/mochila}} = \vec{0}.
  4. Que el Trole (y con él la mochila y el colgante) se desplace respecto del suelo no altera esa situación: el movimiento es relativo al marco elegido.
Respuesta

FALSO. Referente a la mochila, el colgante está en reposo; solo se mueve respecto de marcos distintos (por ejemplo, el de la calle).

2
Ejercicio 2

Afirmación: «En los sistemas no inerciales se puede aplicar las leyes de Newton sin ningún factor de corrección.» (V / F)

  1. Un sistema no inercial es aquel que acelera (o gira) respecto de un marco inercial.
  2. En ese marco acelerado aparecen fuerzas ficticias (de Coriolis, centrífuga o inerciales) que no tienen cuerpo que las ejerza.
  3. Para que \sum \vec{F} = m\,\vec{a} siga cumpliéndose hay que añadir estas fuerzas ficticias como factor de corrección: \sum \vec{F}_{\text{reales}} + \vec{F}_{\text{ficticias}} = m\,\vec{a}_{\text{rel}}
  4. Sin esa corrección, la segunda ley de Newton arroja resultados incorrectos en el marco no inercial.
Respuesta

FALSO. En sistemas no inerciales es imprescindible incorporar fuerzas ficticias (factores de corrección) para aplicar las leyes de Newton.

3
Ejercicio 3

Afirmación: «La aceleración del Trole (a) es la misma con la que se mueve la mochila de Andrés referente a un espectador que está mirando desde fuera del autobús.» (V / F)

  1. El espectador fuera del autobús usa como referencia el suelo (marco inercial).
  2. La mochila está apoyada en el asiento y no se desplaza dentro del autobús: comparte su movimiento respecto del suelo.
  3. Si el autobús acelera con \vec{a}, entonces la mochila también acelera con \vec{a} respecto del espectador: \vec{a}_{\text{mochila/suelo}} = \vec{a}_{\text{Trole/suelo}} = \vec{a}
  4. En consecuencia, ambas aceleraciones tienen igual magnitud, dirección y sentido.
Respuesta

VERDADERO. Al estar la mochila en reposo relativo respecto del Trole, acelera exactamente igual que el autobús vista desde el suelo.

Contenido de la página

Afirmaciones (V / F) con justificación

  • A. Referente a la mochila, el colgante se encuentra en movimiento. ( )

    Justificación: [respuesta del estudiante]

  • B. En los sistemas no inerciales se puede aplicar las leyes de Newton sin ningún factor de corrección. ( )

    Justificación: [respuesta del estudiante]

  • C. La aceleración del Trole (a) es la misma con la que se mueve la mochila de Andrés referente a un espectador que está mirando desde fuera del autobús. ( )

    Justificación: [respuesta del estudiante]

Fórmulas y ecuaciones

\sum \vec{F} = m\,\vec{a} en marcos inerciales

\sum \vec{F}@@MATH_0@@\text{reales}} + \vec{F}@@MATH_1@@\text{fict}} = m\,\vec{a} en marcos no inerciales

\vec{v}@@MATH_0@@\text{colg/mochila}} = \vec{0}

\sum \vec{F}@@MATH_0@@\text{reales}} + \vec{F}@@MATH_1@@\text{ficticias}} = m\,\vec{a}@@MATH_2@@\text{rel}}

\vec{a}@@MATH_0@@\text{mochila/suelo}} = \vec{a}@@MATH_1@@\text{Trole/suelo}} = \vec{a}

Glosario (3)

Sistema no inercial
Marco de referencia que acelera o gira respecto de un marco inercial; exige incluir fuerzas ficticias para aplicar las leyes de Newton.
Fuerza ficticia
Fuerza aparente que aparece solo en marcos no inerciales, sin cuerpo que la ejerza (inercial, centrífuga, de Coriolis).
Movimiento relativo
El movimiento de un cuerpo depende del sistema de referencia elegido para describirlo.

Preguntas para practicar

¿Por qué dentro del Trole en movimiento un colgante puede considerarse en reposo respecto de la mochila?

Porque la relatividad del movimiento: el colgante y la mochila comparten el mismo movimiento respecto de la calle, de modo que su posición relativa no cambia y su velocidad respecto de la mochila es nula.

Menciona dos fuerzas ficticias típicas en un sistema no inercial.

La fuerza centrífuga y la fuerza de Coriolis (también la fuerza inercial tangencial en marcos que aceleran linealmente).

Temas y conceptos clave

Relatividad del movimientoSistemas inerciales y no inercialesAplicación de las leyes de Newtonmarco de referenciasistema no inercialfuerza ficticiaaceleración relativa
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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un sistema no inercial y por qué se necesitan fuerzas ficticias?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué un objeto dentro de un autobús en movimiento puede estar en reposo respecto de él?
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¿Cómo se relaciona la aceleración de un pasajero con la del autobús vista desde la calle?
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📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de sistema de referencia
  • • Primera y segunda ley de Newton
  • • Idea de aceleración y movimiento relativo
Siguiente tema sugerido
Fuerzas ficticias (Coriolis y centrífuga) en un autobús en curva o en rotación
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 413 caracteres

e Referente a la mochila, el colgante se encuentra en movimiento. ( )

Justificación 7 S

L ) e En los sistemas no inerciales se puede aplicar las leyes de Newton sin ningún factor de

corrección. ( )

Justificación 7 S

e La aceleración del Trole (a) es la misma con la que se mueve la mochila de Andrés referente a un espectador que está mirando desde fuera del autobús. (_ )

Justificación

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