FÍSICA CAPÍTULO 6.docx

FÍSICA CAPÍTULO 5 1.-Un bate golpea a una pelota de béisbol. Si llamamos fuerza de acción a la del bate contra la bola, identica la fuerza de reacción. R=(a !cción" el bate pega a la bola. Reacción" la bola pega al bate.

#.-$a %ierra tira de ti &acia aba'o, con una fuerza graitacional )ue es tu peso. *%iras de la tierra con la misma fuerza+ R=Si, a )ue si se estable en la tercera le de eton.

/.-$lena los espacios" 0on frecuencia frecuencia a la primera le de eton se le llama le de la  inercia la segunda le de eton es la le de la aceleración, masa y Fuerza  la tercera le de eton es la le de   acción  de reacción. 2.-el 2.- elli lie e cu cuel elga ga en un rep epos oso o en la g gur ura a 3. 3.#3 #3.. Si la las s cu cuer erda das s fu fuer eran an erticales, paralelas, *0u4l ser5a la tensión de cada una+ R=$a tensión de ambas cuerdas ser5an iguales.

3.-Su'eta una manzana sobre tu cabeza. ! 6dentica todas las fuerzas )ue act7an sobre la manzana, con sus fuerzas de reacción. 8 0uando la de'as caer, identica todas las fuerzas )ue act7an sobre ella en su ca5da  las fuerzas de reacción correspondientes. o tengas en cuenta la resistencia del aire. R=(a !ct7an dos pares de fuerza" el tirón de la %ierra sobre la manzana (acción  el tirón de la manzana sobre la %ierra (reacción. $a mano impulsa la manzana &acia arriba (acción  la manzana empu'a a la mano &acia aba'o (reacción, (b Si no se tiene en cuenta la resistencia del aire, act7a un par de fuerzas" el tirón de la %ierra sobre la manzana  el tirón de la manzana sobre la %ierra. Si es notable la resistencia del aire, entonces el aire empu'a &acia arriba a la manzana (acción  la manzana empu'a el aire &acia aba'o (reacción.

9.-0uando pateas un balón de f7tbol, *:ué fuerzas de acción  de reacción interienen+ *:ué fuerza, si &ubiera alguna, ser5a maor+ R= antes )ue el balón despegue de piso en el momento de la patada est4 el peso del balón (fuerza de la tierra sobre el balón  la fuerza )ue recibe el piso sobre el balón en en la patada est4 la fuerza del pie sobre el balón  la del balón sobre el pie ninguna fuerza ser5a maor puesto )ue el principio de acción  reacción dice )ue si ! &ace una fuerza sobre 8 entonces 8 &ace una fuerza igual  contraria sobre !.

;.-Sobre la persona parada e inmóil de la gura act7an dos fuerzas )ue son el tirón &acia aba'o de la graedad,  la )ue &ace el piso sobre él &acia arriba, *Son iguales  opuestas esas fuerzas+ *or )ué+

R=Si R=Si... ... Se cu cump mple le la %erce ercera ra $e de et eton on.. Son Son igua iguale les s  opue opuest stas as (acc (acció ión n  reacción. Son un par de acción  reacción, es el principio de la tercera le de eton, mientras la graedad aplica una fuerza &acia ti el piso neutraliza dic&a fuerza.

?.-Un campesino arrea a su caballo para )ue tire de una carreta. @l caballo se re& e&7s 7sa, a, di dici cien endo do )u )ue e se ser5 r5a a in in7t 7til il,, po porr)u )ue e i iol olar ar5a 5a la te terrce cera ra le le  de eton. $lega a la conclusión de )ue no puede e'ercer una fuerza maor sobre la carreta, carreta, )ue la )ue la carreta e'erce e'erce sobre él,  en consecuenc consecuencia ia no podr4 po dr4 ace aceler lerar ar la car carre reta ta.. *: *:ué ué le eA eApli plicar car5as 5as pa para ra con conen ence cerlo rlo de )ue comience a tirar+ R=$as fuerzas no se anulan por)ue act7an sobre cosas diferentes" una act7a sobre el caballo  la otra sobre la carreta. @s cierto )ue la carreta tira del caballo &acia atr4s,  eso eita )ue corra tan r4pido como cuando no tiene enganc&ada la carreta. >ero la fuerza )ue act7a sobre la carreta (el tirón del caballo menos la fricción diidida entre la masa de la carreta, produce la aceleración de la misma. >ara acelerar, el caballo debe empu'ar contra el piso con m4s fuerza )ue la )ue e'erce sobre la carreta, )ue la fuerza )ue e'erce la carreta sobre él. !s5 )ue ordena al caballo )ue empu'e el suelo &acia atr4s.

B.-Cen  Doanne son astronautas )ue Eotan a cierta distancia en el espacio. $os un une e un una a cu cuer erda da de se segu guri rida dad, d, cu cuo os s eAt Atrrem emos os es est4 t4n n at atad ados os su sus s cinturas. Si Cen comienza a 'alar la cuerda, *Doanne ser4 'alada &acia él, o él ser4 'alado &acia Doanne, o se moer4n los dos astronautas+ @Aplica por )ué. R=$a repuesta es )ue los dos se moer4n con la misma elocidad a )ue &a &abido una aceleración al 'alar (fuerza  esto se da por la tercer le de neton de acción  reacción" a=Cen b='oanne
1F.-*:ué aspeco de la f5sica no conoc5a el )ue escribió este editorial, donde ridicu rid iculiz liza a los eA eAper perime imento ntos s de Robe obert rt G. Ho Hodda ddard rd co con n la pr prop opuls ulsión ión de co&ete sobre la atmósfera de la %ierra+ I@l professor Hoddard JKL no conoce la relación entre la acción  la reacción, ni la necesidad de tener algo me'or )ue un ac ac5o 5o cont ntra ra el cua uall reac acci cio onarJ rJK KL parec ece e )ue le fal alta tan n lo los s conocimientos )ue imparten diariamente nuestras escuelas de educación media. !l parecer el escritor no sab5a )ue la reacción a los gases de escape no depende de )ue &aa un medio para ellos. >or e'emplo, una pistola dar4 un retroceso aun)ue se dispare en el ac5o. Me &ec&o, en un ac5o no &a resistencia del aire,  una bala o un co&ete aanzan toda5a me'or.

11.- *0u4ndo, si es el caso, una cantidad ectorial se puede sumar a una cantidad escalar+

R=o, la razón es )ue una unidad ectorial depende no solo de la cantidad, sino también de una dirección  sentido... las escalares no poseen estos dos, entonces en la suma te faltar5an estos dos factores.

1#.- *>or )ué la lluia )ue cae erticalmente traza raas inclinadas en la entana de un automóil en moimiento+ Su las raas forman un 4ngulo de 23N, *:ué indican acerca de la rapidez relatia del automóil  de la lluia )ue cae+ R= $as raas inclinadas tienen dos componentes. Una es la elocidad ertical de la lluia )ue cae. $a otra es la elocidad &orizontal del e&5culo. ! 23N esas componentes son iguales, lo )ue )uiere decir )ue la rapidez de las gotas )ue caen es igual a la rapidez del e&5culo.

1/.- !)u5, la misma pieza es acelerada erticalmente &acia arriba. a %raza los ectores de fuerza, con una escala adecuada para mostrar las fuerzas relatias )ue act7an sobre la piedra. b *0u4l es el ector m4s largo  por )ué+ 12.- !l dibu'ar un diagrama de fuerzas )ue act7an sobre un corredor, *0u4les de las siguientes no deber5an dibu'arse+ @l peso, mg la fuerza )ue e'erce el corredor sobre el suelo la tensión de las pantorrillas del corredor. R= $a fuerza )ue e'erce el corredor sobre el suelo por)ue el suelo es eAterno al corredor. 13.- Un aión cua rapidez normal es de 1FF CmO&, pasa por un iento cruzado del oeste &acia el este de 1FF CmO&. 0alcula su elocidad con respecto al suelo, cuando su proa apunta al norte dentro del iento cruzado. Pelocidad respecto al suelo V = P(1FF QmO&#  (1FF QmO&# L = 141 QmO&, 45° al norese (a 23N con respecto a la dirección del iento. $a elocidad con respecto al piso es la diagonal de un tri4ngulo de 2 3 N - 2 3 N - B F N .

FÍSICA CAPÍTULO ! 1. *%iene )ue er la relación entre impulso  cantidad de moimiento con la segunda le de eton+ R= si por)ue los cuerpo cuando son impulsados sobre ellos act7a una fuerza )ue les produce una aceleración

#. @n el Qarate *>or )ué es me'or )ue la fuerza se apli)ue durante un tiempo corto+

R=>or)ue en un menor tiempo se obtendr4 m4s fuerza. /. *@s correcto decir )ue si no se e'erce impulso neto sobre un sistema, entonces no &abr4 cambio alguno de la cantidad de moimiento del sistema+ Si por)ue si no &a un impulso neto no &abr4 cambio en la cantidad de moimiento. 2. Si los carros de igual masa de la pregunta anterior )uedan pegados después de c&ocar inel4sticamente, *0ómo se compara su rapidez después del c&o)ue con la rapidez inicial del carro !+ R=$a rapidez del c&o)ue se reduce a la mitad por)ue tiene )ue moer el doble de masa. 3. *0u4l es el impulso sobre una bola de ? Qg )ue rueda a #mOs cuando c&oca contra una almo&ada  se detiene+ >=m------------  ?Qg(# mOs=19Qg mOs 

9. @n términos de impulso  cantidad de moimiento, *>or )ué los escaladores preeren las cuerdas de nailon, )ue se estiran bastante ba'o tensión+ R=!l conserarse la cantidad de moimiento durante la ca5da  posterior su'eción de la cuerda, parte de la cantidad de moimiento es absorbida por la cuerda al estirarse, siendo de nlon. ;. !nteriormente, los automóiles se fabrican para &acerlos tan r5gidos como fuera posible mientras )ue en la actualidad los automóiles se disean para abollarse con los golpes *>or )ué+ R= >ara amortiguar el golpe  as5 los pasa'eros reciben menos dao sobre su cuerpo, debido a )ue la fuerza del c&o)ue es absorbida en su maor parte por la carrocer5a. ?. *>or )ué es dif5cil para un bombero su'etar una manguera )ue lanza grandes c&orros de agua con alta rapidez+ R=>or)ue el impulso total del agua al salir es mu grande, empu'ando al bombero &acia atr4s. B. *>or )ué un golpe es m4s intenso cuando se da con el puo limpio )ue con un guante de boAeo+ R= cuando das un golpe con guante de boA, dic&o elemento amortigua el golpe,  a maor amortiguamiento menor es la fuerza

1F. @st4s en la proa de una canoa )ue Eota cerca de un muelle. Saltas, esperando )ue caer4s f4cilmente en el puente, pero en lugar de ello caes al agua. @Aplica por )ué. R=0uando saltas desde la canoa el impulso )ue logras obtener no es el suciente para llegar al muelle, al &aber solo un pe)ueo interalo de tiempo para obtener el impulso. 11. @n el cap5tulo 3 eAplicamos la propulsión por co&ete en términos de la tercera le de eton. @sto es, )ue la fuerza )ue impulsa un co&ete se debe a )ue los gases de escape empu'an contra el co&ete es la reacción a la fuerza )ue e'erce el co&ete sobre los gases de escape. @Aplica la propulsión a reacción en términos de la conseración de la cantidad de moimiento. R= $a fuerza de los gases de escape del co&ete es igual  opuesta a la fuerza )ue e'erce el co&ete sobre los gases  eso produce un impulso. 1#. *:ué se entiende por sistema  cómo se relaciona con la conseración de la cantidad de moimiento+ R=@n un sistema solamente se consideran las fuerzas internas, las )ue son propias del modelo con el )ue se traba'a, para )ue &aa conseración de la cantidad de moimiento, en el sistema no deben interenir fuerzas eAternas, as5 )ue concluimos )ue un sistema nos muestra la conseración de la cantidad de moimiento. 1/. 8ronco se lanza desde un &elicóptero suspendido en el aire  e )ue aumenta su cantidad de moimiento. *6nfringe esto la conseración de la cantidad de moimiento+ @Aplica por )ué. R= Si se considera a la persona como sistema recibir4 una fuerza eAterna, generada por la %ierra (ersona-%ierra, las fuerzas son fuerzas internas del sistema  la cantidad de moimiento se debe conserar.

12. 0onforme lanzas una pelota &acia arriba, TGa un cambio en la fuerza normal sobre tus pies+ T&a alg7n cambio cuando atrapas la pelota+ (>iensa en &acer esto mientras est4s de pie sobre una b4scula. R=Si, cuando lances la pelota &acia arriba, el impulso con el )ue lo laces producir4 un cambio en la normal de los pies con la b4scula. 13. Una carretilla de F.3 Cg en una pista de aire se muee a 1.F mOs a la derec&a, dirigiéndose &acia una carretilla de F.? Cg )ue se muee a la iz)uierda a 1.# mOs. *0u4l es la dirección de la cantidad de moimiento del sistema constituido por las dos carretillas+ (F.3Qg(1mOs(F.?Qg(-1.#mOs=(F.3 QgF.? Qg f  F.3 - F.B9 = 1./ Cg

-F.29 = 1./ -F.29O1./ = -F./3 mOs 19. 0on referencia a la gura 9.B, *@l impulso al impacto diferir4 si la mano de 0ass rebotar4 al golpear los ladrillos+  cual)uier caso. T0ómo se compara la fuerza e'ercida sobre los ladrillos con la fuerza e'ercida sobre la mano+ R=>or la tercera le de neton de las acciones  reacciones, ambas fuerzas ser4n iguales. 1;. %ienes un amigo )ue dice )ue después de )ue una pelota de golf  c&oca contra una bola de bolos en reposo, aun)ue la rapidez )ue ad)uiere la bola de bolic&e es mu pe)uea, su cantidad de moimiento es maor )ue la cantidad de moimiento inicial de la pelota de golf. !dem4s, tu amigo arma )ue eso se debe a la cantidad de moimiento Inegatia de la pelota de golf después del c&o)ue. tro amigo dice )ue eso es c&arlataner5a, por)ue as5 se infringir5a la conseración de la cantidad de moimiento. *0on )uién est4s de acuerdo+ R=$a pelota de bolos tiene muc&5sima m4s masa )ue la pelota de golf, la de golf al golpear a la de bolos pr4cticamente rebota casi )ue con la misma rapidez )ue llega, dir5amos )ue la misma magnitud de la cantidad de moimiento pero en sentido contrario. @s as5 )ue el primer amigo es )uien tiene la razón, la bola de bolos después del impacto tendr4 maor cantidad de moimiento )ue la cantidad )ue inicialmente ten5a la pelota de gol. 1?. @n un 'uego de béisbol, una pelota de masa m=F.13 Cg cae directamente &acia aba'o con una rapidez de =2F mOs, en las manos de un acionado. *:ué impulso
dirección  )ué rapidez se moer4 la masa, a si uno de ellos iba &acia el norte  el otro &acia el sur+ W b si uno iba &acia el norte  el otro &acia el este, (como en la gura 9.1?. a Sus masas  elocidades son iguales, de modo )ue sus cantidades de moimiento son iguales. !l ir uno al   otro al S, la elocidad de la masa resultante es cero, los autos )uedan pegados en el lugar de la colisión.  b Si uno a al   otro al este, la elocidad resultante ser4 X# por la cantidad de moimiento de uno de los e&5culos,  cómo este se consera, tendremos"  m1P1  m#P# = X#(m1m#Pf m1 = m# = 1FFFQg   P1 = P# = #FmOs (1FFFQgV(#FmOs (1FFFQgV(#FmOs = X#(1FFFQg  1FFFQgVPf

Pf = 12,12mOs  $a dirección ser4 &acia el oreste

FÍSICA CAPÍTULO " 1.-Si en el problema anterior los dos sacos suben sus respectias distancias en el mismo tiempo, *0ómo se compara la potencia re)uerida en cada caso+ *W en el caso en el )ue el saco m4s ligero suba su distancia en la mitad del tiempo+ >otencia = %raba'o O tiempo > = Y O t $a >otencia ser4 la misma para ambos caso.

Si el saco de #3Cg sube en la mitad del tiempo en el )ue lo &ar5a la masa de 3FCg, implica )ue la potencia aplicada a la masa de menor masa ser4 el doble al aplicado a la masa maor. Peamos >ara m = 3FCg ...........> = 1FFFD O t >ara m = #3 Cg ..........> = 1FFFD O (tO# = #Z1FFFD O t = #FFFD O t #.-Un automóil en moimiento tiene cierta energ5a cinética. Si su rapidez aumenta cuatro eces maor. *0u4nta energ5a cinética tiene a&ora, en comparación con la anterior+  $a energ5a cinética es proporcional al cuadrado de la elocidad. Si la elocidad aumenta cuatro eces la energ5a cinética dieciséis eces. @1=1O# m[# @#=1O# m (2[# @#=19 @1 /.- Una manzana )ue cuelga de una rama tiene energ5a potencial, debida a su altura. Si cae, *:ué le sucede a ésta energ5a 'usto antes de llegar al suelo+ *W cu4ndo llega al suelo+ $a manzana colgada tiene energ5a de posición (potencial durante el traecto de donde estaba colgada &asta el suelo... a perdiendo energ5a potencial pero a ganando la energ5a de moimiento (cinética... 'usto antes de ) golpee el suelo, es donde m4s energ5a cinética &a ganado  m4s potencial &a perdido... en pocas palabras... la energ5a potencial se &a conertido en cinética. 2.-Si un ob'eto en moimiento aumenta su rapidez el doble, *0u4nta cantidad de moimiento m4s tiene+ *0u4nta energ5a m4s tiene+ $a cantidad de moimiento es > = m  Si la elocidad se duplica la cantidad de moimiento se duplica. $a energ5a cinética es @c = 1O# m \ Si la elocidad se duplica (# \ = 2 \ $a energ5a cinética se cuadruplica.

3.- *0u4l es la eciencia de una m4)uina )ue milagrosamente conierte en energ5a 7til toda energ5a )ue se le suministra+ R= Su energ5a ser5a completa, del 1FF]

3.- *@s correcto decir )ue el &idrógeno es una nuea fuente de energ5a+ *>or )ué+ @l &idrogeno es una forma de almacenar energ5a, pero no es una fuente de energ5a por)ue no &a acimientos de &idrogeno, &a )ue fabricarlo con energ5a de otros combustibles.

9.-0alcula la potencia )ue se gasta cuando una fuerza de #F empu'a un carrito /.3 m en un tiempo de F.3 segundos.  %==YOt------ ;FDOF.3s=12FYatts 



;.- 0alcula el n7mero de Doules de energ5a cinética )ue tiene un libro de 1 Cg cuando es lanzado a traés de un cuarto con una rapidez de #mOs. @0=1O# m [# @0=1O# 1(# [# ------------------ 1(2 @0=# D 

?.- *>or )ué se cansa cuando empu'a sobre una pared )ue permanece inmóil cando en realidad no se realiza ning7n traba'o sobre ésta+ R=o se &ace traba'o sobre la pared, sin embargo si eAiste un traba'o en los m7sculos a )ue al contraerse se genera  fuerza  distancia  eso produce un desgaste muscular, se gasta energ5a. B.- Un carrito gana energ5a conforme desciende por una colina *0u4l es la fuerza )ue &ace el traba'o+ (o sólo respondas )ue la graedad. R=Si despreciamos la graedad, en el sistema no se realiza traba'o alguno. Ser5a un sistema conseratio  se producir5a la transformación de energ5a potencial graitatoria a energ5a cinética. 1F.- 0uando aterriza un 'umbo 'et &a un decremento tanto en su energ5a cinética en su potencial *! dónde se a dic&a energ5a+  %oda la energ5a almacenada durante el uelo se pierde totalmente cuando se detiene en tierra. Una buena parte se pierde en energ5a calórica cuando utiliza el sistema de frenos )ue produce una fuerza en sentido opuesto a la elocidad, tra parte se pierde en desgastes en las ruedas, una parte m4s pe)uea se pierde en forma de ruidos.

11.-Un profesor de f5sica demuestra la conseración de la energ5a soltando un péndulo con lente'a pesada  de'a )ue oscile. *:ué podr5a suceder si en su entusiasmo le diera a la lente'a un empu'oncito con su nariz al soltarla+ $e dr5a m4s energ5a potencial  m4s r4pido se conertir5a en energ5a cinética.

1#.- *>or )ué la fuerza de graedad si &ace traba'o sobre un automóil )ue ba'a por una cuesta, pero no efect7a traba'o cuando el automóil a por una carretera plana+ >ara )ue eAista traba'o es necesario )ue adem4s de la fuerza eAista desplazamiento. @n el plano inclinado la fuerza se descompone en dos una &acia aba'o ()ue no produce traba'o  otra en la dirección del aance ()ue si produce traba'o, lo produce por)ue es la responsable en parte o en todo del aance del e&5culo. @n la carretera plana la fuerza no se descompone  claro )ue ser4 responsable de )ue el auto no Eote pero no produce traba'o a )ue no es responsable del aance del auto.

1/.- *>or )ué una superpelota )ue se de'a caer desde el reposo no puede regresar a su altura original cuando rebora sobre un piso r5gido+ >or)ue la pelota al c&ocar contra el piso pierde energ5a )ue se transforma en calor, si sigue rebotando seguir4 perdiéndola en los sucesios c&o)ues &asta de'ar de rebotar.

12.- Supón )ue un ob'eto se pone a deslizar con una rapidez menor o )ue la elocidad de escape, sobre un innito  sin fricción, en concepto con la superciie terrestre, como muestra la siguiente gura. Mescrie su moimiento *Seguir4 desliz^ndose eternamente con elocidad constante+ *Se llegar4 a detener+ *@n )ué aspecto sus cambios de energ5a se parecer4n a los de un péndulo+

 %enemos )ue la aceleración es ariable con la distancia entre el ob'eto  la distancia normal a la %ierra, si su elocidad es menor a la elocidad de escape llegar4 un momento en )ue se detenga , por simetr5a, pasar4 por los mismos estados por los )ue &a pasado, de la misma forma )ue el péndulo pero con distintos estados intermedios, a )ue la eApresión de la aceleración es distinta.

13.- *>ara )ué tomarse la molestia de utilizar una m4)uina si ésta no puede multiplicar el traba'o de entrada para alcanzar un maor traba'o de salida+ $as m4)uinas no multiplican el traba'o. Solamente lo facilita. 6ntenta leantar una masa de 1FFF Qg sin el auAilio de una gr7a por e'emplo o intenta correr a 1FF QmO& sin un automóil

19.- 0uando no &a resistencia del aire, una pelota )ue se lanza erticalmente &acia arriba con determinada @0 inicial rregresar4 a su niel original con la misma @0.

0uando la resistencia del aire afecta la pelota, *Regresar4 ésa a su niel original con la misma c, o con m4s o con menos+ *%u respuesta contradice la le de la onseración de energ5a+  0uando le afecta la resistencia del aire la pelota regresa con _@S energ5a cinética )ue a)uella con )ue salió, el motio es )ue la resistencia al aance es la fuerza de fricción del aire con la pelota  como toda fuerza de fricción se opone al moimiento. !l subir la pelota, la fricción o resistencia ocurre &acia aba'o, rest4ndole energ5a mec4nica,  cuando cae, la fricción ocurre &acia arriba,  le sigue restando energ5a. :uiere decir )ue en todo sentido de aance la pelota tiene una fuerza ()ue es ariable de resistencia al aance )ue por ende se le opone siempre  dic&a fuerza realiza un traba'o negatio o )ue le resta energ5a mec4nica a la pelota. o contradice nada al principio de la conseración de la energ5a, el cual dice )ue" Ila cantidad total de energ5a en cual)uier sistema aislado (sin interacción con ning7n otro sistema permanece inariable con el tiempo, aun)ue dic&a energ5a puede transformarse en otra forma de energ5a`.

1;.-*@s posible )ue algo tenga energ5a sin tener canidad de moimiento+ @Aplica tu respuesta. *@s posible )ue algo tenga cantidad de moimiento sin tener energ5a+ Sustenta tu respuesta. Un cuerpo )ue no tenga cantidad de moimiento puede tener energ5a, pero tan solo energ5a potencial. Un cuerpo )ue no tenga energ5a de ning7n tipo, lo cual inclue a la energ5a cinética, no puede tener cantidad de moimiento

1?.- Si la @0 de un ob'eto es cero, *0u4l ser4 su cantidad de moimiento+  @nerg5a cinética = 1O#.m.[# entonces para )ue sea cero =F  como la cantidad de moimiento > = m. tenemos )ue la cantidad de moimiento >=F

1B.-$as ti'eras para cortar papel tienen cuc&illas grandes  mangos cortos, mientras )ue las ti'eras para cortar metal tienen mangos largos  cuc&illas cortas. $as ti'eras para cortar pernos tienen mani'as mu largar  cuc&illas mu cortas *>or )ué son as5+ R=>or)ue apara cortar metal  pernos se re)uiere un fuerza de salida mu grande. 0uando el punto de apoo de una palanca, en este caso las ti'eras, est4 relatiamente cerca de una fuerza de entrada pe)uea producir4 una fuerza de salida grande. #F.->ara combatir los &abitos de desperdicio, con frecuencia se &abla de Iconserar la energia apagando las luces  el calentador de agua cuando no se utilicen, asi como manteniendo los termostatos en un alor moderado. @n este capitulo también &ablamos de la Iconseración de la energ5a. Mescribe la diferencia entre estas dos acepciones. R=@n la primera es un término relacionado con m4s con medio ambien  ser reere a a&orrar recursos energéticos a )ue para producir

dic&as energ5as se re)uiere de muc&os aos  poco a poco se est4n agotando. @n el segundo es un término de la f5sica )ue se reere a )ue la materia no se crea ni se destrue solo se transforma. #1.- *:ué relación tienen la paz, la cooperación  la seguridad internacionales con la necesidades energéticas del mundo+ R=Recursos como el agua el petróleo )ue siren como fuentes de energ5a poco a poco se an agotando  se tienen )ue alear los pa5ses para encontrar la manera de desarollar nueas fuentes de energ5a a )ue son escenciales para la &umanidad ##.- Se utiliza una palanca para subir una carga pesada. 0uando una fuerza de 3F  empu'a uno de los eAtremos de la palanca 1.# m &acia aba'o, la carga sube F.# m. 0alcula el peso de la carga.  % = 3F  . 1,# m = < . F,# m" de modo )ue < = 9F m O F,# = /FF 

#/.- 0on las deniciones de cantidad de moimiento  energ5a cinética, p=m  @0=(1O#m[# demuestra, con operaciones algebraicas, )ue se puede escribir @0= p[#O#m. @sta ecuación indica )ue si dos ob'etos tienen la misma cantidad de moimiento, el de menor masa tendr4 maor energ5a cinética. >artiendo de p = mv se llega a v = p/m. Se sustitue esto en la ecuación  @0 = (\l2)mv ^2 para obtener @0 = (\l2)m(p/m) ^2 = p ^2\2m. (%ambién se puede aanzar en la otra dirección, sustituendo  p = mv en @0 =  p2\2m para obtener @0 = EC = (l/2) mv ^2)

FÍSICA CAPÍTULO # 1.- *0ómo permite la forma cónica de una rueda de ferrocarril )ue una parte de ella tenga maor rapidez tangencial )ue otra, cuando rueda sobre la 5a+ R=>or)ue las ruedas internas ruedan con menor rapidez )ue las ruedas eAternas. 6nercia rotacional.

#.- *:ué es m4s f4cil de poner en moimiento, un bate de béisbol su'eto en su eAtremo, o un su'eto m4s cerca de su eAtremo+ R= Si el bate est4 su'eto por su eAtremo delgado, la maor parte de la masa estar4 en el otro eAtremo , por lo tanto, su momento de inercia alrededor del e'e en )ue

lo )uieres &acer girar ser4 grande comparado con el momento de inercia )ue tendr5a su'eto del eAtremo grueso.

/.- 0uando un sistema est4 en e)uilibrio, *0ómo se comparan los momentos de torsión sobre él, en sentido de las manecillas del relo'  en sentido contrario al de las manecillas del relo'+ R=Son iguales, centro de masa  centro de graedad.

2.- *0u4l es la relación entre el centro de graedad  la base de un ob'eto, para éste se encuentre en e)uilibrio estable+ R= Una base amplia  un centro de grasedada corto 3.- Si se rompe el cordel )ue su'eta una lata en giro circular, *)ué clase de fuerza &ace )ue se muea describiendo una traectoria rectil5nea+ *Una fuerza centr5peta, una centr5fuga o ninguna fuerza+ *:ué le de la f5sica respalda tu respuesta+ R=o act7a ninguna fuerza, sale por la tangente  esto lo respalda la le de la inercia. 9.- *0u4l es la le de la inercia para los sitemas rotatorios, en función de la cantidad de moimiento angular+ R= 6nercia Rotacional ;.- >ide a un amigo )ue se pare de cara a una pared, con los dedos de los pies 'unto a la pared, p5dele )ue se pare de puntas sin caerse. o lo podr4 &acer, @Apl5cale eAactamente por )ué no lo puede &acer. R= @l centro de graedad se saldr4 de sus pies. ?.- 0alcula la cantidad de moimiento angular de la persona en el problema anterior. 0antidad de moimiento angular = mr 0antidad de moimiento angular = (;3 Qg(#m(/ mOs=23F B.- $as ruedas de los ferrocarriles son cónicas, prFpiedad )ue tiene una importancia especial en las curas. *c0ómo se relaciona, si es )ue se relaciona, la cantidad de conicidad con la curatura de las 5as+ R=$as ruedas cónicas siren para mantener al tren en las rieles  sobre todo cuando gira una cura, estas le siren para )ue no causen fricción  no rec&inen.

1F.- 0uando un automóil cae por un acantilado, *>or )ué gira &acia adelante al caer+ (%en en cuenta el momento de torsión )ue act7a sobre él al de'ar el borde del acantilado. R= $as ruedas delanteras son las primeras en perder contacto con el suelo  la base de apoo reduce a la l5nea entre las ruedas traseras. @l centro de graedad del automóil se entiende m4s all4 de la base de apoo  gira.

11.- *:ué rodar4 con maor rapidez por un plano inclinado, un bote lleno de agua o uno lleno de &ielo+ R=Uno de &ielo a )ue es m4s sólida.

1#.- *@s posible )ue una fuerza produzca un momento de trosión cuando no &a brazo de palanca+ R=o, a )ue la fórmula nos dice )ue el tor)ue es igual al brazo de palanca por la fuerza.

1/.- *:ué es m4s f4cil" &acer abdominales con las rodillas dobladas o con las piernas estiradas+ *>or )ué+ R= 0on las piernas estiradas, el centro de masa est4 arriba lo cual lo &ac m4s estable.

12.- adie en el par)ue de diersiones )uiere 'ugar con el nio latoso, por)ue desarregla el sube  ba'a como se en la gura, para poder  'ugar él solo. @Aplica como lo &ace.

R= _ediante el momento de torsión, se puede e)uilibrar el sube  ba'a sin importar los pesos dependiendo de la colocación del nio respecto al centro de masa. 13.- Mescribe las estabilidades comparatias de los tres ob'etos de la gura ?./9, p4gina 122, en términos de traba'o  energ5a potencial. R= !l estar en e)uilibrio e'ercen una energ5a potencial  por lo tanto un traba'o, al caer esa energ5a potencial se trasforma en energ5a cinética. 19.- @s posible )ue un ob'eto se muea lo largo de un camino cureado si ninguna fuerza act7a sobre él+ R= o a )ue en éste caso se aplica la fuerza centr5peta.

1;.- *@n )ué condiciones podr5a amanecer un antomóil en un pista peraltada  cubierta con &ielo resbaloso+ 1?. Una canica rueda en traectora circular, sobre una supercia interna de un cono. @l peso de la canica se representa con el ector Y. Si no &a friccion, sólo &a otra fuerza m4s )ue act7a sobre la canica es una fuerza normal. ! %raza el ector de la fuerza normal ( su longitud de pende de b. b 0on la regla del paralelogramo, demuestra )ue la resultante de dos ectores est4 a lo largo de la direccion radila de la traectoria circular de la canica. (TS5, la normal es muc&o mas grande )ue el peso

1B.- $a %ierra no es esférica, sino ensanc&ada en el ecuador. D7piter tiene un maor ensanc&amiento, *cu4l es la causa de estos ensanc&amientos+ R=>or)ue la fuerza centr5fuga en D7piter es muc&o maor )ue en la %ierra  por eso se ensanc&a m4s.

#F.- $a piedra tiene 1Qg de masa *cu4l es la masa de la regla si )ueda en e)uilibrio al sostenerla en la cuarta parte de su longitud+

R=$a masa de la regla debe ser 1Qg. $a razón es )ue el centro de graedad de la regla est4 en su centro  los momentos de torsión (tor)ues de la piedra  la regla deben ser iguales para )ue estén en e)uilibrio. @ntonces las longitudes de los brazos de palanca son iguales,  por tanto sus pesos ( masas son iguales.

#1.- *0u4ntas eces es maor la cantidad de moimiento angular de la  %ierra en órbita en torno al Sol )ue en la de la $una en órbita alrededor de la %ierra+ (Metermina una relación de las cantidades de moimiento angulares con los datos )ue ienen en los forros de este libro. $a elocidad se obtiene como cociente entre el espacio recorrido respecto al tiempo tardado en &acerlo. %eniendo en cuenta )ue 1 ao son" segundos. @ntonces"

 W aplicando la eApresión del momento angular"

0atridad de moimiento angular de la luna es de #1F #B Qg m#.s $a dierencia es de 1./231F11 eces.

FÍSICA CAPÍTULO $ 1.- *0u4l es la magnitud de la fuerza graitacional entre dos cuerpos de 1 Qg )ue est4n separados 1 metro+ < =(H V 1 V1O1[# <= H < = 9,9;2#?A1F[-11 (.m[#OQg[# H = constante de graitacion uniersal.

#.- *0ómo ar5a el espesor de una pintura rociada sobre una supercie, si el espesor se ale'a al doble de la distancia+ R=@l espesor se reduce a la mitad

/.- *0u4ndo tu peso es igual a mg+ 0uando multiplicas tu masa (colo)uialmente peso por la graedad.>or e'emplo" 9F(tu pesoB,?(graedad en la tierra=3?? etons

2.- Mistingue entre marea ia  marea muerta.

$as mareas ias son el resultado de la luna  el sol traba'ando 'untos para e'ercer m4s atracción sobre los océanos de la tierra. 0uando la luna est4 en sus fases nuea  llena, el sol  la luna est4n alineados. $as mareas muertas son el resultado del sol  la una traba'ando uno contra la atracción del otro. 0uando la luna est4 en sus fases de primer  tercer cuarto, el sol  la luna se encuentran a un 4ngulo recto entre s5.

3.- *@Aiste un momento de torsión en el centro de masa de la $una cuando su e'e largo est4 alineado con el campo graitacional terrestre+ @Aplica cómo esto se compara con una br7'ula. R= $a %ierra e'erce un momento de torsión ligero sobre la $una, lo cual tiende a girar a la $una para )ue sea alinee con el campo graitacional de la %ierra. 9.- eton consideró )ue la traectoria de un planeta se des5a debido a )ue sobre él act7a una fuerza. *0ómo consideró @instein la desiación de un planeta+ Seg7n @instein el espacio-tiempo es curo en cuatro dimensiones, eAiste una deformación en dic&o espacio  tiempo lo )ue produce la desiación de un planeta como pasa con una canica encima de una cama de agua donde &a una pelota pesada, la canica se deb5a por)ue &a una deformación de la cama. ;.- *:ué porcenta'e del Unierso se escapula actualmente )ue est4 compuesto de materia  energ5a oscuras+ R= #;] de la materia-energ5a del unierso.

?.- 0alcula la fuerza de graedad entre un recién nacido (masaV/Qg  el planeta de marte (masaV9.2,

cuando este 7ltimo est4 en

su posicion m4s cercana a la %ierra (distancia= 7. (a) Por Marte

 (b >or el ginecólogo"

(c $a fuerza graitacional debida al ginecólogo es aproAimadamente el doble )ue la debida a _arte.

B.- *$a fuerza de graedad es maor sobre una bola de papel en comparación con el mismo papel sin arrugar+ Sustenta tu respuesta. R= eso se debe a )ue la resistencia del iento act7a m4s sobre la p4gina sin arrugar en cambio en la bola de papel el iento es menos eciente debido a la forma del papel

1F.- Un amigo te dice )ue los astronautas en órbita no tienen peso, por)ue est4n m4s all4 del tirón graitacional de la %ierra. 0onrrige la apreciación de tu amigo.  %al  como describió eton en su tratado sobre graitación, tanto la estación espacial como los astronautas se encuentran en ca5da libre &acia la tierra, como t7  como o cuando caemos. $a diferencia es )ue la nae ( los astronautas tienen una elocidad lateral enorme  no llegan a c&ocar con la tierra %

11.- Si la $una tira de la %ierra con igual fuerza )ue la %ierra tira de la $una, *>or )ué la %ierra no gira en torno a la $una, o por )ué ambos cuerpo no giran en torno a un punto a la mitad de su distancia+ !un)ue las fuerzas son iguales, las aceleraciones no lo son. $a %ierra, )ue es muc&o m4s masia, tiene muc&o menos aceleración )ue la $una. @n realidad, la  %ierra  la $una s5 giran en torno a un punto com7n, pero no est4 a la mitad de la distancia entre ellos (para lo cual se necesitar5a )ue la %ierra  la $una fueran de la misma masa. @l punto en torno al cual giran la %ierra  la $una (llamado baricentro est4 dentro de la %ierra, a unos 29FF Qm de su centro.

1#.- $a intensida de la luz procedente de una fuente central ar5a inersamene con el cuadrado de la distancia. Si iieras en un planeta a la mitad de la mitad de la distancia del Sol a la %ierra, *0ómo se comparar5a la intensidad luminosa con la de la %ierra+ *W si el planeta estuiera diez eces m4s le'os del Sol )ue la %ierra+ R= >ara el planeta ala mitad de la distancia del sol, la luz ser5a cuatro eces m4s intensa. >ara el planeta a la distancia 1F eces maor, la luz tendr5a 1O1FF de la intensidad. 1/.- Si estuieras en un coc&e )ue se debarrancara, *>or )ué moment4neamente no tendr5as peso+ *$a graedad seguir5a actuando sobre ti+ $a fuerza graitacional s5 act7a sobre una persona )ue cae por una barranca,  también sobre una persona en un trasbordador espacial. !mbas est4n caendo ba'o la inEuencia de la graedad.

12.->uesto )ue tu peso cuando est4s parado sobre la %ierra es la ateacción graitacional entre tu persona  nuestro planeta, *tu peso ser5a maor si la %ierra ganara masa+ *W si el Sol ganara masa+ *>or )ué tus respuestas son iguales o diferentes+ R=Si no las respuestas son diferentes por se dice )ue mi peso es entre la tierra  o, no inclue al sol.

13.- @n la actualidad, la maot5a de las personas saben )ue las mareas se deben principalmente a la inEuencia graitacional de la $una. @n consecuencia, la maorpia de las personas creen )ue el tirón graitacional de $una sobre la %ierra es maor )ue el tirón graitacional del Sol sobre la %ierra *:ué opinas+ o. $as mareas son causadas por diferencias en tirones graitacionales. Si no &a diferencias de tirón, no &a mareas.

19.- Siempre )ue la marea sube en forma eAtraordinaria, *ir4 seguida de una ba'ada eAtraordinaria+ Sustenta tu respuesta en término de Iconseración del agua. (Si agitas el agua en una tina para )ue en un eAtremo tenga m4s profundidad, *el otro eAtremo tendr4 menos profundidad+ R= S6, a )ue entre maor sea la marea alta mas grande ser4 la marea ba'a. 1;.- $a m4Aima fuerza de marea en nuestros organismos se debe a, *la  %ierra, la $una o el Sol+ R=!l cuerpo m4s cercano, la %ierra.

1?.- Sucede )ue &a un aumento de peso &asta los posos mineros m4s profundos. *:ué nos dice esto acerca de los cambios de densidad en la  %irra, en la función de la profundidad+ R=$a graedad en la mitad de su radio ser5a _@R )ue en la supercie @l aumento de la graedad &asta en los pozos m4s profundos indica )ue la densidad de la %ierra aumenta con la profundidad de manera )ue compensa  sobrepasa el efecto de la graedad.

1B.- !lgunas personas rec&azan la alidez de las teor5as cinet5cas diciendo )ue Isólo son teor5as. $a le de la graitación uniersal es una teor5a. *:uiere decir eso )ue los cient5cos duda toda5a de su alidez+ @Aplica por )ué.a !)u5 el malentendido es no distinguir entre una teor5a  una &ipótesis o con'etura. Una teor5a, como la de la graitación uniersal, es una s5ntesis de un gran con'unto de información )ue abarca &ipótesis sobre la naturaleza )ue est4n bien demostradas  ericadas. %odas las dudas acerca de la teor5a tienen )ue er con sus aplicaciones a casos toda5a no probados  no con la teor5a misma. Una de las propiedades de las teor5as cient5cas es )ue se renan con los conocimientos nueos. ($a teor5a general de la relatiidad de @instein nos &a enseado )ue, de &ec&o, &a l5mites a la alidad de la teor5a de la graitación uniersal de eton.

#F.-Redacta dos preguntas de opinión m7ltiple" Una )ue eal7e el conocimiento de uno de tus compaeros sobre la le del inerso del

cuadrado,  otra para comprobar si es capaz de distinguir entre peso e ingraidez. 1.- @n la le del cuadrado inerso, la intensidad, *a )ue es inersamente proporcional+ R=!l cuadrado de la distancia al centro donde se originan #.- *0u4l es la diferencia entre peso e ingraidez+ R= @l >eso @s una medida de la fuerza graitatoria )ue act7a sobre un ob'eto. $a 6ngraidez @stado de la materia no sometida a un campo de graedad.

#1.- _uc&as personas creen en forma errónea )ue los astronautas en órbita en torno a la %ierra est4n Iarriba de la graedad. 0alcula g en los dominios del trasbordador espacial, a #FF Qilómetros sobre la supercie terrestre. $a masa de la tierra es 91F[#2 Cilogramos,  su radio es de 9./?1F[9 metros (9/?F Qm. *%u resultado ser5a )ué porcenta'e es de B.? mOs[#+

H= B.#2  )ue e)uiale B2.#?]