5 votos

Criterios de aproximación de sistema inercial bueno

Actualmente estoy envolver mi cabeza alrededor de la Primera Ley de Newton. Creo que empiezo a tener un entendimiento básico sobre el significado de esta ley en términos de "la existencia de un sistema inercial".

Básicamente, mi entendimiento es que la existencia es una afirmación basada en el experimento de resultado (con conexión a Tierra en la mente), y no hay ninguna razón intrínseca para que tal cosa existe. Me imagino que debe haber casos donde la Tierra no convertirse en una buena aproximación de sistema inercial, lo que lleva a mi pregunta:

Dentro de la mecánica Newtoniana, donde marco inercial es sólo una aproximación, existen directrices sobre cuándo es adecuado para ver algunos objetos como marco de referencia inercial, de modo que la ley de la física sería prácticamente el mismo que la mecánica Newtoniana? Estoy hablando acerca de las guías como objeto de relación de tamaño, distancia, etc.

0voto

jdhw Puntos 332

Esta es una pregunta interesante! Me disculpo si el siguiente es unnecesarily detallado, pero hay una gran cantidad de matemáticas de seguir la pista de.

Si usted tiene un objeto $P$ que se mueve en un tiempo arbitrario-dependiente (pero rígido) cuadro de coordenadas $\mathcal{B}$ , posiblemente con un movimiento de origen $\mathcal{O_B}$, se puede comprobar la precisión con que las leyes de Newton describen la dinámica de ese objeto como si estuviera en un marco de referencia inercial mediante la comprobación de la magnitud de la aceleración de los componentes no presentes en un marco inercial de relación arbitraria en el marco estático $\mathcal{F}$ con origen en el $\mathcal{O}$.

Concretamente, se puede calcular una especie de inercia relación vectorial $\vec{\mathcal{I}}$ que compara las magnitudes de las aceleraciones que verías si $P$ se mueve en un marco inercial frente a las aceleraciones que verías si no fue:

$$\vec{\mathcal{I}} = \frac{\vec{a}_{P/\mathcal{B}}}{\vec{a}_{\mathcal{O}/\mathcal{O'}}+ 2\vec{\omega}_\mathcal{B}\times\vec{v}_{P/\mathcal{B}}+ \vec{\alpha}_\mathcal{B}\times\vec{r}_{P/\mathcal{O'}}+\vec{\omega}_\mathcal{B}\times(\vec{\omega}_\mathcal{B}\times\vec{r}_{P/\mathcal{O'}})+\vec{a}_{P/\mathcal{B}}}$$

donde $/$ indica que "en relación a", $\vec{r}$s, $\vec{v}$'s y $\vec{a}$'s son las posiciones, velocidades y aceleraciones, respectivamente, y $\vec{\omega}$'s y $\vec{\alpha}$'s son las velocidades angulares y aceleraciones, respectivamente.

Si $\mathcal{B}$ es inercial, a continuación, $\vec{\mathcal{I}} = \vec{1}$; la no-inercial efectos puede traer esto a peor, $\vec{\mathcal{I}} = \vec{0}$, que también es el caso si el objeto $P$ no es la aceleración relativa a $\mathcal{B}$ (es decir, no hay red "real" de las fuerzas sobre el objeto de $P$ en este marco).

Espero que esto ayude!

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X