6.3: Aceleración, Fuerza y Masa

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Tenemos una buena sensación intuitiva para los conceptos de fuerza y masa porque son muy parte de nuestra experiencia cotidiana. Pensamos en la fuerza como lo duro que presionamos en algo. La masa es la resistencia de un objeto a la aceleración si de otra manera es libre de moverse. Por lo tanto, empujar una bicicleta en una carretera lisa y nivelada hace que acelere más fácilmente que empujar un automóvil. Decimos que el auto tiene mayor masa. Podemos resumir esta relación con la segunda ley de Newton

\[F=m a\label{6.9}\]

donde\(F\) es la fuerza total sobre un objeto,\(m\) es su masa, y\(a\) es la aceleración resultante de la fuerza.

Tres condiciones se aplican a la ecuación (\ ref {6.9}). Primero, sólo tiene sentido en forma no modificada cuando la velocidad del objeto es mucho menor que la velocidad de la luz. Para las velocidades relativistas lo mejor es escribir esta ecuación en una forma ligeramente diferente que introducimos más adelante. Segundo, la fuerza debe ser la fuerza total, incluyendo todas las fuerzas de fricción y otras fuerzas incidentales que de otro modo podrían ser descuidadas por un observador acrítico. Tercero, sólo funciona en un marco de referencia que a su vez no está acelerado, es decir, un marco de referencia inercial. A continuación tratamos los marcos de referencia acelerados.