Erreferentzia-sistema ez-inertzial: berrikuspenen arteko aldeak

Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
Artikulu berria erreferentzia-sistema ez-inertzialei buruz
 
Artikul berria idazten ari naiz.
1. lerroa:
Mekanika newtondarrean, erreferentzia-sistema bat ez-inertziala dela esaten da bertan sistema inertziala izateko baldintzak betetzen ez direnean. Hain zuzen, sistema horretan ez dira betetzen Newtonen legeak “benetako” indarrei dagokienez, edo bestela esanda, bertan Newtonen legeak bete daitezen, elkarrakzioen ondoriozko benetako indarrez gain, indar “irudikari” batzuk kontsideratu behar dira. Indar irudikari horiei inertzia-indarrak deritze, eta kontuan hartu behar dira sistema ez-inertzialak azelerazio bat daukalako sistema inertzialekiko, dela azelerazio lineal baten kausaz edo dela biraketa-higiduraren kausaz.
 
== Sistema inertzial baten eta ez-inertzial baten arteko erlazio zinematikoak ==
Alboko irudian bi erreferentzia-sistema adierazten dira eskematikoki: batetik, ''Oxyz'' sistema inertziala da, eta bestetik, ''O’x’y’z’'' ez-inertziala. Bigarren sistema horren ''O’'' jatorriak edonolako ibilbide azeleratu bat duela kontsideratuko dugu, '''''R'''''(''t''), eta gainera, sistema osoak '''''w''''' abiadura angeluarra duela lehenengo sistemarekiko, sinplifikatzeko, abiadura angeluar hori konstantea dela kontsideratuko dugu. Bi sistema horietako behatzaileak, ''B'' eta ''B’'', ''m'' masadun ''P'' partikula puntualaren higidura behatzen ari dira, '''''r'''''(''t'') eta '''''r’'''''(''t'') posisioak neurtuz ''t'' aldiunean. Hortaz etengabe erlazio zinematiko hau beteko da:
 
Bi behatzaileentzat denbora modu berean pasatzen denez, denborarekiko bi aldiz deribatuz, azknean erlazio hau lortzen da bi sistemetatik neurturiko azelerazioen artean:
[[Fitxategi:Sistema inertzial baten eta sistema ez-inertzial baten arteko erlazioak.png|thumb|440x440px|SI sistema inertzialean eta SEI sistema ez-inertzialean ''P'' puntuaren higidura deskribatzean magnitude zinematikoen arteko erlazioak definitzeko eskema. ]]
Hemen '''''A''''' sinboloak ''O’'' jatorriaren azelerazioa adierazten du. Hurrengo atalean, erlazio hori kontuan hartuko dugu sistema bietan Newtonen bigarren legea nola aplikatzen den ulertzeko.
 
== Sistema inertzial baten eta ez-inertzial baten arteko erlazio dinamikoak ==
Sistema inertzialean dagoenez, ''B''  behatzaileak zuzenean aplikatzen du Newtonen bigarren legea,
 
eta interpretatuko du, '''''F''''' indarra eragiten ari dela eragiten ''P'' partikularen gainean, eta horregatik duela '''''a'''''  azelerazioa. Berarentzat interpretazio argia du ''P'' partikulak jasaten duen azelerazioak: '''''F''''' indarrak sorrarazten du.
 
Baina nola interpretatzen du '''''a’''''' azelerazioa ''B’'' behatzaileak? Kasu honetan Newtonen legea aplikatzen badu, ''''' '''''indarra hartu beharko du kontuan:
 
Alegia, behatzaile ez-inertzialak beste “indar” batzuk kontsideratu behar ditu, behatzaile inertzialak sumatzen duen indar bakarraz gain. Horregatik, behatzaile inertzialak kontsideratzen duen indar hori “''benetako''” indarra dela esan ohi da, eta behatzaile ez-inertzialak kontuan hartu beharreko indar horiei ''inertzia-indarrak'' deritze; batzuetan indar “''irudikariak''” edo “''fiktizioak''” deitzen zaie, baina behatzaile ez-inertzialaren ikuspuntutik besteak bezain errealak dira. Esanahi zehatza dute eta izenberezia ere bai:
 
* Sistema ez-inertzialaren jatorriari dagokion inertzia-indarra.
* Sistema ez-inertzizlaren azelerazio angeluarrari dagokion inertzia-indarra.
* Sistema ez-inertzialaren abiadura angeluarragatik behatzaileak neurtzen duen inertzia-indar hori ''indar zentrifugoa'' deritzo.
* Biraka ari diren sistema ez-inertzialetan higitzen ari diren pertikulek jasaten duten inertzia-indar hau ''Coriolisen indarra'' da.
 
== Bi sistema ez-inertzial berezi ==
Jarraian, bi erreferentzia-sistema ez-inertzialen adibideak aztertuko ditugu, eguneroko bizitzan inertzia-indarrak nola agertzen diren ulertzeko.
 
=== Higidura zirkular uniformez higitzen den sistema ===
Demagun '''''w''''' abiadura angeluarraz biraka ari den disko edo plataforma zirkular baten zentroan persona bat dagoela zutik eta geldi, eskuarekin soka bati eusten, eta sokaren muturrean ''m''  masadun bola bat duela, atleta mailu-jaurtitzaile baten antzera, alboko irudian ikusten den bezala. Atleta horri begira, diskoarenkin batera dagoen sistema ez-inertzialeko ''B’'' behatzailea egongo da, eta berak kontuan hartu beharreko indarren berri emango du. Bestetik, bigarren behatzaile bat izango dugu, plataformatik kanpo, bolaren higidura behatzen; bigarren behatzaile hori inertziala izango da, ''B''. Azter dezagun nola interpretatzen duten bolaren dinamika bi behatzaile horiek.
[[Fitxategi:Biraka ari den erreferentzia-sistema ez-inertzialeko indarrak..png|thumb|440x440px|Biraka ari den erreferentzia-sistema ez-inertzialean kontuan hartu beharreko indarrak.]]
Sistema inertzialeko ''B'' behatzaileak ikusiko du bolak higidura zirkular uniformea duela, '''''w''''' abiadura angeluarraz osatzen dena. Hortaz intepretatuko du bolan eragiten duen indar zentral bat duela, '''''F''''', zehazki  moduludun ''azelerazio zentripetua'' sortzen diona, eta ondorioz  balioko abiadura tangentzial konstantea izango duela. Ageriko denez, '''''F''''' indarra ''erreala'' da, edozein sistema inertzialetatik sumatuko dena. Indar hori bolaren pisuaren eta sokaren tentsioaren (atletak eginiko indarraren) arteko erresultantea da.
 
Sistema ez-inertzialeko ''B’'' behatzaileak, ordea, gediikusiko du bola. Diskoaren zentrotik ''R'' distantziara, eta interpretatuko du, '''''F''''' indar errealaz gain, kanporanzko '''''F'''''<sub>z</sub> ''indar zentrifugoak'' eragiten duela bolan, hau da, biraketaren ondoriozko ''inertzia-indar'' batek, zeinaren moduluak  balio duen. Horrela bi indar horien erresultantea nulua da, eta partikula geldi dago.
 
=== Balaztatzen ari den automobilaren sistema ===
[[Fitxategi:Azeleratzen ari den SEIa.png|thumb|440x440px|Autoa balaztatzean sorturiko inertzia-indarra.]]
Bigarren adibide honetan, bidean '''''v''''' abiadura konstantez dabilen autoa bat-batean frenatzen hasten den sistema ez-inertzialaren kasua aztertuko dugu. Alboko irudian eskematikoki adierazten den moduan, lehenengo egoeran bi sistema inertzial baliokide kontsidera ditzakegu: batetik bide-ertzean geldi dagoen sistema, eta bestetik autoarekin batera abiadura konstantez higitzen ari den sistema. Bi sistema horiek baliokideak dira gidariaren dinamika aztertzeko, eta sistema horiei dagokienez, norabide horizontalean ez da susmatzen inolako indarrik.
 
Gidariak balaztari sakatzean, ordea, autoak dezelerazio bat jasaten du, alegia, ibilbidearen noranzkoaren aurkako '''''a''''' azelerazioa, beti ere bide-ertzeko sisteman neurturik, zeina inertziala den. Hortaz, autoko erreferentzia-sistema ez da jadanik inertziala, azelerazioa jasaten baitu. Horregatik, gidariak ''' '''balioko inertzia-indar bat jasoko du, aurrerantz bultzatuko duena, autoaren haizetakoaren kontra. ''' '''