2.4: En Resumen

1. La ley de inercia establece que, si no están actuando influencias externas (fuerzas) sobre un objeto, entonces, si el objeto está inicialmente en reposo permanecerá en reposo, y si inicialmente se mueve continuará moviéndose con velocidad constante (velocidad y dirección invariables).
2. Los marcos de referencia en los que se ve retenida la ley de inercia (cuando se calculan las velocidades de los objetos a partir de sus coordenadas en ese fotograma) se denominan inerciales. Un marco de referencia que se mueve a velocidad constante en relación con un marco inercial también es un marco inercial. Por el contrario, los marcos de referencia acelerados no son inerciales.
3. El movimiento con velocidad constante es fundamentalmente indistinguible de ningún movimiento (es decir, reposo). Siempre y cuando la velocidad (de los objetos involucrados) no cambie, solo se podrá detectar el movimiento relativo. Esto se conoce como el principio de relatividad. Otra forma de decirlo es que las leyes de la física deben tomar la misma forma en todos los marcos de referencia inerciales (por lo que no se puede destacar uno como que esté en “reposo absoluto” o “movimiento absoluto”).
4. Los cambios en la velocidad son detectables y, por (1) arriba, son evidencia de fuerzas desequilibradas que actúan sobre un objeto.
5. La velocidad de cambio de la velocidad de un objeto es la aceleración del objeto: la aceleración promedio en un intervalo de tiempo\(\Delta t\) es\(a_{av} = \Delta v/ \Delta t\), y la aceleración instantánea a la vez\(t\) es el límite de la aceleración promedio calculada para intervalos de tiempo sucesivamente más cortos \(\Delta t\), todos con el mismo tiempo inicial\(t_i = t\). Matemáticamente, esto significa que la aceleración es la derivada de la función de velocidad,\(a = dv/dt\).
6. En un gráfico de velocidad versus tiempo, la aceleración se puede leer a partir de la pendiente de la línea tangente a la curva (al igual que la velocidad en una gráfica de posición versus tiempo).
7. En una gráfica de posición versus tiempo, las regiones con aceleración positiva corresponden a una curvatura cóncava (como una parábola que se abre hacia arriba), y aquellas con aceleración negativa corresponden a una curvatura convexa (como una parábola que se abre hacia abajo). Los puntos de inflexión (donde cambia la curvatura) y las líneas rectas corresponden a puntos donde la aceleración es cero.
8. Las ecuaciones básicas utilizadas para describir el movimiento con aceleración constante son (2.2.4), (2.2.7) y (2.2.10) anteriores. En el texto también se proporcionan formas alternativas de estos.
9. En más de una dimensión, un cambio en la dirección del vector de velocidad da como resultado una aceleración distinta de cero, incluso si la velocidad del objeto no cambia.
10. Se dice que un objeto está en caída libre cuando la única fuerza que actúa sobre él es la gravedad. Todos los objetos en caída libre experimentan la misma aceleración en el mismo punto de su movimiento, independientemente de su masa o composición. Cerca de la superficie de la tierra, esta aceleración es aproximadamente constante y tiene una magnitud\(g\) = 9.8 m/s ².
11. Un objeto que se desliza sobre un plano inclinado sin fricción experimenta (si el arrastre de aire es insignificante) una aceleración dirigida hacia abajo a lo largo de la inclinación y con una magnitud\(g \sin \theta\), donde\(\theta\) está el ángulo que hace la inclinación con la horizontal.