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MECÁNICA
SISTEMAS
Física para Ciencias e Ingeniería
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DE REFERENCIA NO INERCIALES
Indíquese la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones, justificando todas las respuestas:
a) En un sistema de referencia no inercial, la resultante de las fuerzas ficticias es la misma para todos
los cuerpos.
b) Si las aceleraciones relativas a Tierra de un sistema de tres cuerpos vinculados, de igual masa, son
distintas, las fuerzas ficticias sobre cada uno también son diferentes.
Un chico está sentado en una calesita, que se mueve con movimiento circular uniforme.
c) Para un sistema de referencia fijo en la calesita, sobre el chico estará actuando la fuerza centrífuga.
d) Si el chico se pone de pie y camina por la calesita, habrá que agregar la fuerza de Coriolis.
SOLUCIÓN:
a) FALSO
Cuando un observador no inercial estudia el movimiento de un cuerpo de masa m debe añadir a la
resultante de todas las fuerzas exteriores que actúan sobre dicho cuerpo una fuerza ficticia, denominada fuerza de inercia, que, en el caso más general tiene por expresión

  
 
 

fi = −m aO ' + ω ×(ω × r ')+ ω i × r '+ 2ω × v '
De modo que la resultante de todas las fuerzas de inercia depende de la masa m de cada cuerpo, y
por consiguente no es la misma para todos los cuerpos.
b) VERDADERO
Si las aceleraciones relativas a Tierra de un sistema de tres cuerpos vinculados, de igual masa, son
distintas, las fuerzas ficticias sobre cada uno también son diferentes.
c) VERDADERO
Si la calesita se mueve con movimiento circular uniforme, la única componente de la fuerza de inercia que
hay que considerar es la fuerza centrífuga cuya expresión vectorial es

  
fc = −ω ×(ω × r ')
y cuyo módulo es, en este caso,
fc = ω 2r '
d) VERDADERO
La fuerza de Coriolis se debe introducir siempre que el sistema de referencia móvil tenga un movimiento de giro, y un punto P, o partícula material, se mueva respecto de dicho sistema con una velocidad relativa que no sea paralela a la la velocidad de giro.
En este caso, el sistema de referencia móvil es la calesita que gira con un movimiento circular uniforme siendo el vector que representa su velocidad angular ω un vector perpendicular al plano de la trayectoria que describe la calesita, y por tanto, vertical.
Si el chico se pone de pie y camina por la calesita, su velocidad v’ relativa a la calesita es horizontal,
y por tanto no es paralela a la velocidad angular.