¿Cómo la gravedad newtoniana viola la ley de la inercia?

Encontré una línea en http://physics.ucr.edu/~wudka/Physics7/Notes_www/node49.html

"Si el experimento se prueba en el vacío, dos objetos cualesquiera, cuando se sueltan desde una altura dada, llegarán al suelo simultáneamente (esto fue verificado por los astronautas del Apolo en la Luna usando una pluma y una llave inglesa). Este resultado es propio de la gravedad, otros las fuerzas no se comportan así en absoluto. Por ejemplo, si pateas dos objetos (aplicándoles así una fuerza), el más pesado se moverá más lentamente que el más ligero. En cambio, los objetos afectados por la gravedad (y comenzando por el misma velocidad) tendrá la misma velocidad en todo momento. Esta propiedad única de la gravedad fue una de las motivaciones para la teoría general de la relatividad de Einstein"

Esto no tiene sentido para mi. Es cierto que diferentes masas acelerarán a la misma velocidad debido a la fuerza de la gravedad, pero eso se debe a que diferentes magnitudes de fuerzas actúan sobre ellas (una fuerza mayor sobre el cuerpo más pesado y una fuerza pequeña sobre el más liviano, de la fórmula de gravedad.)

Entonces, ¿cómo viola la inercia? Solo debería haber violado la inercia si la fuerza que actúa sobre cuerpos de diferentes masas fuera la misma y, sin embargo, la aceleración fuera la misma. ¿Qué puntos me estoy perdiendo? ¿Puede alguien explicar cómo es cierto y cómo condujo a la teoría general de la relatividad?

Respuestas (2)

La gravedad newtoniana no viola la ley de la inercia (y el artículo no dice que la viole): la ley de la inercia simplemente establece que se necesita fuerza para acelerar las cosas.

Dado un campo de gravedad y suponiendo una masa inercial = masa de gravedad , luego la masa de un objeto que cae simplemente cancelada en la ecuación de movimiento:

metro i norte mi r t i a yo X ¨ = GRAMO metro gramo r a v i t y METRO X 2

X ¨ = GRAMO METRO X 2

Por lo tanto, la masa de inercia de un objeto que cae no juega ningún papel en la evolución temporal de los objetos que caen.

Sin embargo, tal fenómeno es diferente a otras fuerzas, por ejemplo, la fuerza eléctrica:

metro i norte mi r t i a yo X ¨ = k q q X 2
X ¨ = k q q metro i norte mi r t i a yo X 2

No hay forma de deshacerse de la masa de inercia. La posición de la carga siempre tiene algo que ver con su masa de inercia en este caso.

"Esta propiedad única de la gravedad fue una de las motivaciones para la teoría general de la relatividad de Einstein" ¿Qué es tan único en esta observación?
@spatialdelusion Lo que es tan único es que la gravedad es la única fuerza para la que esto es cierto .
Lo notable aquí es que la masa inercial siempre es igual a la masa gravitacional. En la mecánica newtoniana no hay una razón fundamental para que esto sea cierto.

Nada en esa cita dice que la gravedad "viola la ley de la inercia". Es solo una propiedad interesante de la gravedad, y llevó a Einstein a considerar algunos experimentos mentales con ascensores, lo que condujo al desarrollo de la relatividad general. Es decir, que si tuviera un laboratorio de física en un ascensor, que no hubiera ningún experimento que pudiera realizar que determinara si ese ascensor estaba sentado en la superficie de la tierra bajo la influencia de la gravedad, o acelerando uniformemente a través del espacio a una aceleración de gramo .

ok, pero en un campo de gravitación de la tierra, los objetos caerán hacia un punto, lo que no sería el caso en un marco acelerado, entonces, ¿cómo es indistinguible?
@spatialdelusion ¡Buena pregunta! El experimento mental asume un campo gravitatorio uniforme. O bien un campo gravitacional que sea genuinamente uniforme, como lo produciría un plano infinito de densidad uniforme, o bien un "ascensor" lo suficientemente pequeño como para que las variaciones en la aceleración sean demasiado pequeñas para medirlas. Efectivamente, que "aceleración" y "gravedad" son localmente indistinguibles, no necesariamente globalmente
@cris gracias, pero ¿pueden existir prácticamente campos de gravitación uniformes?
@spatialdelusion ¿Perfectamente uniforme? No. ¿Tan cerca del uniforme que no puedes notar la diferencia en un área pequeña? Seguro. De todos modos, no es realmente relevante: el punto era postular una equivalencia entre la gravedad y la aceleración localmente, es decir, en un volumen arbitrariamente pequeño. Esto tiene un profundo significado: por ejemplo, implica que los rayos de luz se desvían en los campos gravitatorios y que los relojes funcionan más lentamente en la Tierra que en el espacio: porque ambas cosas son ciertas en un marco de referencia acelerado en ausencia de gravedad.
¿Cómo la gravedad newtoniana viola la ley de la inercia?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v