Descripción de un Marco de Referencia Inercial

1. ¿QUÉ ES UN SISTEMA DE REFERENCIA?
Un sistema o marco de referencia es el conjunto de coordenadas espacio-
temporales utilizadas para determinar la posición, velocidad y aceleración de un
punto u objeto en el espacio. La magnitud, dirección y sentido de las magnitudes
físicas mencionadas anteriormente, entre muchas otras, dependerá del sistema de
referencia utilizado por lo que éste debe ser explicitado. Según su estado de
movimiento, los marcos de referencia pueden ser inerciales o no inerciales,
detallaremos las características de cada uno de ellos a continuación.
DEFINICIÓN
Si vamos en un auto, observamos que nuestros acompañantes no se mueven y
que todo lo que rodea al auto ‘retrocede’, a diferencia de una persona parada en la
calle quien verá que todas las personas al interior del auto avanzan y que todo el
entorno permanece en reposo. Estas diferencias en la apreciación del movimiento
se debe a que los sistema de referencia usados son distintos, en el primer caso se
usó el auto como sistema de referencia y en el segundo la calle.
La trayectoria descrita por un objeto dependerá entonces del sistema o marco de
referencia usado, éste es elegido de forma arbitraria por el observador y, en lo
cotidiano, se elige de forma inconsciente el ojo del propio observador como origen
del sistema de coordenadas usado como marco de referencia. Diremos por tanto
que un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de

2. convenciones (coordenadas espacio-tiempo) usadas por un observador para
poder establecer la posición, y otras magnitudes físicas, de un objeto o
sistema físico.
De la definición anterior se deduce que la posición -velocidad, aceleración, etc.-
será relativa a un sistema de referencia, por lo que los valores numéricos de las
magnitudes físicas difieren de un sistema a otro, no obstante, siempre existirán
relaciones matemáticas que permitan describir las magnitudes usando un marco
de referencia distinto al en que fueron medidas originalmente.
TIPOS DE SISTEMA DE REFERENCIA
Como dijimos, un sistema de referencia es el sistema de coordenadas espaciales
elegido por un observador para describir un movimiento, al igual que el
observador, el sistema de referencia puede estar en reposo o en movimiento con
velocidad constante o acelerado, de acuerdo a ello se dividirán en:
SISTEMA DE REFERENCIA INERCIAL
Diremos que un sistema de referencia es inercial si se cumplen las leyes de
movimiento establecidas por Newton, esto quiere decir que la variación del
momento lineal del objeto o sistema es igual a la sumatoria de las fuerzas
aplicadas sobre él.

3. Dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema de referencia que
esté a) desplazado una distancia fija respecto del primero, b) con los ejes de
coordenadas girados o c) que se desplace con velocidad constante respecto del
primero será también inercial.
Un ejemplo de este tipo de sistema de referencia es un tren en movimiento
rectilíneo con velocidad constante.
SISTEMA DE REFERENCIA NO INERCIAL
Diremos que un sistema de referencia es no inercial si las leyes de movimiento
establecidas por Newton no se cumplen, esto quiere decir que la variación del
momento lineal del objeto o sistema no es igual a la sumatoria de las fuerzas
aplicadas sobre él.
Dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema de referencia que
describa un movimiento acelerado respecto al primero será considerado no
inercial.
La aceleración del sistema tiene varias causas, entre ellas están: a) cambio en el
módulo de la velocidad, b) cambio en el sentido o dirección de la velocidad, c) un
movimiento sobre sí mismo, d) una combinación de cualquiera de los anteriores.
Un ejemplo de este tipo de sistema de referencia es un ascensor en movimiento.