Marco de referencia no inercial

Para un automóvil que acelera linealmente, el marco de referencia no inercial es el conductor en el automóvil donde, desde su marco de referencia, el automóvil está estacionario. Se llama así estacionario porque el marco de referencia no inercial tiene la misma aceleración que el automóvil. Es como si la aceleración del coche "transformara" el marco de referencia del conductor en uno no inercial. Por eso, en el marco de referencia no inercial, no hay ninguna fuerza que actúe sobre el automóvil.

Pero cuando el automóvil circula en círculos a una velocidad constante, en el marco de referencia no inercial hay una fuerza que actúa sobre el automóvil, que es la fuerza centrípeta. ¿Por qué este marco de referencia no es como el anterior, sin encontrar la aceleración en cada marco de referencia inercial respectivo? ¿Por qué no podemos tener un marco de referencia no inercial (debido a la rotación) en el que no haya fuerza centrípeta, erradicando posteriormente la necesidad de una fuerza centrífuga? ¿Es porque la dirección del movimiento es diferente de la dirección de la aceleración?

Respuestas (2)

En el caso de que el automóvil tome una curva, en el marco de referencia no inercial del conductor, existe una fuerza centrífuga ficticia que actúa en dirección opuesta al centro de rotación y una fuerza de fricción entre los neumáticos y la carretera que actúa en dirección al centro.

En el caso de que el automóvil acelere en línea recta, nuevamente en el marco de referencia no inercial del conductor, hay una fuerza de inercia ficticia que actúa hacia atrás sobre el automóvil y una fuerza de fricción entre las llantas y la carretera que actúa hacia adelante.

Los dos casos no son tan diferentes como los pintas. En ambos, lo ficticio se equilibra con la fuerza de fricción que actúa sobre el automóvil, lo que lleva a que no haya fuerza neta ni aceleración del automóvil en el marco de referencia del conductor.

Cuando el automóvil acelera, ya sea en línea recta o en un círculo, las fuerzas actúan sobre el automóvil. Esta es la fuerza que la carretera ejerce sobre los neumáticos del automóvil. Ambos marcos de referencia no son inerciales y el conductor experimenta una fuerza en ambos casos. No hay mucha diferencia entre los dos casos excepto por el hecho de que en el movimiento circular la "velocidad" no cambia mientras que en el lineal cambia.