¿Por qué la Tierra no es un marco de referencia inercial?

De muchas fuentes he encontrado la explicación de que la Tierra no es un marco de referencia inercial porque gira alrededor de su eje.

Sin embargo, nadie menciona la rotación alrededor del Sol. Lo que pensé fue que, dado que la Tierra gira alrededor del Sol, hay una fuerza centrípeta que actúa sobre la Tierra, por lo tanto, un objeto que se considera que tiene aceleración cero en realidad está siendo acelerado por el Sol.

La gente mira esto desde la perspectiva del marco giratorio. Y, de hecho, ni siquiera entiendo por qué la rotación sobre su eje puede ser una razón para un marco de referencia no inercial.

La razón principal por la que un marco unido a la superficie de la tierra no es un marco inercial es la tierra misma. Dado que la tierra gravita, un objeto libre no permanece sin aceleración en un marco adherido a la superficie de la tierra.
Probablemente ayudaría si fuera claro acerca de querer una discusión en términos clásicos o relativistas. La pregunta puede responderse desde cualquier punto de vista, pero las respuestas son de naturaleza muy diferente.

Respuestas (2)

Veamos la definición:

Un marco de referencia inercial en la física clásica y la relatividad especial posee la propiedad de que en este marco de referencia un cuerpo con una fuerza neta cero que actúa sobre él no acelera; es decir, dicho cuerpo está en reposo o moviéndose con rapidez constante en línea recta. Un marco de referencia inercial se puede definir en términos analíticos como un marco de referencia que describe el tiempo y el espacio de manera homogénea, isotrópica e independiente del tiempo. Conceptualmente, la física de un sistema en un marco inercial no tiene causas externas al sistema.

Las cursivas son mías.

La palabra crucial es conceptualmente . Lleva consigo todo el concepto de medición, y la física se trata de experimentos y mediciones, y las teorías y definiciones son herramientas para describir y luego modelar matemáticamente las observaciones, de modo que se obtenga una teoría predictiva.

Las mediciones vienen con errores experimentales y, por lo tanto, la complejidad del modelo teórico que se está usando depende de estos errores. Uno toma las suposiciones más simples, no tiene sentido usar el marco de referencia galáctico (también estamos girando alrededor del centro galáctico) al medir una fuerza en los cuerpos en la tierra, y también la medición dependerá de nuestros instrumentos de medición.

Por ejemplo, para usos habituales de ingeniería aceptamos que la tierra es plana, los errores de la curvatura de la tierra a los detalles de un edificio son tan pequeños que están dentro de los errores de medición.

Aceptamos que la tierra está girando, un marco no inercial, al calcular la fuerza de Coriolis y las distancias que recorren los aviones, etc., porque allí la fuerza del efecto de rotación es mayor que los errores del instrumento.

Entonces, depende de lo que esté midiendo, si puede usar/asumir que la tierra está en un marco inercial dentro de los errores de medición o no. Depende del problema en cuestión.

Por supuesto, la tierra puede calificar como un marco de referencia inercial sin "pretender otras fuerzas aparentes y ficticias". Porque son los movimientos orbitales y de rotación de la tierra los factores pretendidos y ficticios. La tierra está completamente inmóvil.