Pregunta sobre la primera ley de Newton

En nuestro curso de física, se dio la primera ley de Newton como una definición de marco de referencia inercial. Ahora, para usarlo, necesitamos tomar algún objeto que no tenga interacción con otros objetos. Pero ahora, para comprobarlo, necesitamos saber qué fuerzas actúan sobre un objeto. Pero, ¿cómo podemos estar seguros de que el hecho de que un objeto, con una fuerza neta cero sobre él, esté acelerando porque estamos en un marco de referencia no inercial y no por el hecho de que no hemos tenido en cuenta algo "real" ( a diferencia de las denominadas fuerzas "ficticias"). Y en general, ¿cómo podemos determinar que la fuerza que actúa sobre un objeto es "real" y no "ficticia"? Por ejemplo, ¿cómo podemos determinar que la fuerza electromagnética es "real" y no "ficticia"?

Respuestas (2)

Muy buena pregunta. Harías muchos experimentos con muchos cuerpos diferentes y encontrarías que, para todos ellos, tendrías que dar cuenta de una fuerza misteriosa dada en términos de un vector constante F i = metro i A eso debe caracterizar su sistema cinemáticamente, porque afecta a todos los cuerpos en movimiento por igual en proporción a su inercia. Su versión de la ley de Newton sería,

metro i a i = F i metro i A
Usted concluiría --o sería razonable concluir-- que A es algo cinemático que caracteriza su marco.

Sí, pero esto supone que tiene una fuerza constante que ya conoce y su estructura tiene una aceleración independiente del tiempo. No estoy 100% seguro, pero creo que en el caso más general no se puede dar una respuesta definitiva.
@DerHutmacher, creo que tiene razón en que, en un caso muy general, sería difícil dar un argumento simple como el anterior. Un ejemplo que se me ocurre es si tuvieras fuertes campos gravitatorios y la A campo de aceleración no eran homogéneos. Entonces tendría fuertes fuerzas de marea que serían muy difíciles de diferenciar de una plausible F i ( X i ) ley de fuerza. Por favor, déjame seguir pensando en ello.

Esta es una pregunta profunda.

"Pero, ¿cómo podemos estar seguros de que el hecho de que un objeto, con una fuerza neta cero sobre él, se esté acelerando porque estamos en un marco de referencia no inercial y no por el hecho de que no hemos tenido en cuenta algunos elementos "reales"? (a diferencia de las denominadas fuerzas "ficticias").

No puede estar seguro, ya que tampoco puede "probar" las teorías físicas. Explican su experimento o no, por lo que cuando configura un experimento y mide la trayectoria de, por ejemplo, una partícula que no es una línea recta, entonces, de acuerdo con Newton, debe tener una fuerza actuando sobre ella o estar en un acelerado marco. Ahora podrías estudiar la trayectoria de la partícula y ver si es explicable por alguna fuerza que conocemos, o por algún marco acelerado en el que te encuentres o ambos juntos. Creo que el punto es que encuentras alguna explicación en términos de cantidades conocidas (fuerzas o marcos acelerados) o no, pero no puedes encontrar la "verdad" porque podría imaginar que cada vez que tienes una partícula volando en alguna trayectoria acelerada a través de alguna fuerza, también podría tener una partícula que vuele en línea recta, pero te lanzan de tal manera que la trayectoria de las partículas te parece como si lo hiciera cuando la partícula misma sería acelerada. Tengo la impresión de que se reduce a alguna forma del principio de equivalencia, pero no puedo articular eso ahora exactamente.