Tarea #3

TAREA

Aplicaciones de la segunda ley de Newton a problemas con varios cuerpos.

Cuestión #27

27. ¿Por qué no es posible bucear como el submarinista del dibujo, aspirando el aire por un tubo unido a un flotador? ¿Por qué incluso es muy peligroso intentarlo?

No es posible bucear como el submarinista del dibujo, por la diferencia de presiones que existirían ahí como se ve en el gráfico, tanto debajo del mar como en la superficie. No se podría respirar.  

Cuestión #26

26. Lewis Carrol, autor de Alicia en el País de las Maravillas y aficionado a todo tipo de rompecabezas popularizó el siguiente:

En la figura peso y mono se encuentran equilibrados.

¿Qué le sucederá al peso, cuando el mono suba por la cuerda?

a) subirá

b) bajará

c) no se moverá.

El peso subirá al mismo tiempo que sube el mono; ya que; el sistema buscará seguir en equilibrio.

Cuestión #25

25. Pesamos una botella que tiene una mosca en su interior. ¿Hay alguna diferencia en el peso si la mosca está volando o si está posada en la parte inferior?

Cuando la mosca está posada sobre la botella tenemos una balanza que marca el peso de la botella mas el de la mosca. Si estuviera volando dentro de la botella ; solo obtendríamos el peso de la botella.

Cuestión #24

24. Te encuentras en la estación orbital Beta-5 y unos mercaderes Veganos , que tienen mucha prisa, pretenden venderte unas esferas de oro a un precio de ganga. Sospechas que están huecas ¿Cómo podrías comprobarlo rápidamente? A los mercaderes les parecería muy mal que las agujerearas o deformaras.(Beta-5 no gira sobre si misma y por estar en caída libre en ella no funcionan las balanzas ni las básculas y no tienes otros instrumentos).

• Una opción sería darse cuenta solo con el color.
• Si ambas esferas tienen pesos distintos, solo agarrándolas, podemos decir que estarían huecas. 
• Comparándolas con una que tenga en mi bolsillo .
  
  
  
  
    

Cuestión #23

23. En una báscula hay un vaso con agua. Si introducimos en el agua una bola colgada de un hilo sin que llegue a tocar el fondo del vaso. ¿Cambiará la lectura de la báscula?

No cambiará la lectura de la bascula, ya que el peso de la bola está siendo soportado por el hilo, el nivel del agua sube pero sigue habiendo la misma cantidad.

Cuestión #22

22. Una persona sujeta una caja mediante una cuerda, en las posiciones del plano inclinado que se representan en la figura. ¿En qué posición de las dos dibujadas habrá que ejercer una fuerza mayor para sostenerla?

En los dos casos la fuerza necesaria para sostener la caja es la misma ya que las fuerzas que actúan sobre el cuerpo son el peso, la normal y el rozamiento, no la altura a la que se encuentra el plano inclinado.

Cuestión #21

21. la figura adjunta representa esquemáticamente (no a escala) un péndulo que cuelga del “techo” de una nave espacial que gira con movimiento circular uniforme alrededor de la Tierra. En estas condiciones podemos afirmar que el período de oscilación de dicho péndulo:

a) Sería mayor que el que tendría en la superficie terrestre.

b) Sería igual al que tendría en la superficie terrestre.

c) Sería menor que el que tendría en la superficie terrestre.

d) Otra respuesta (especificar).

Cuestión #20

20. La figura adjunta representa (no a escala) el planeta Tierra, rodeado por al atmósfera. Señalar verdadero o falso, a continuación de cada una de las afirmaciones siguientes:

a) La gravedad terrestre en B sería menor que en A.

b) la gravedad terrestre en C sería cero.

a) VERDADERO. Porque B está mas lejos que A y por lo tanto tendría una atracción menor a la tierra. Ya que los cuerpos que están mas cerca a la tierra tendrán una mayor atracción gravitatoria.

b) FALSO. Porque no hay fuerza que soporte su cuerpo y sus efectos son neutralizados , por ejemplo los astronautas, hay una ausencia de gravedad (ingravidez) pero no quiere decir que no exista la gravedad.

 

Cuestión #19

19. Un paquete se encuentra descansando sobre el suelo de un vagón de tren que se está moviendo hacia la derecha. Imagínate que te encuentras parado en el andén pero que puedes ver lo que ocurre dentro del vagón.

Dibuja las fuerzas que en tu opinión estarían actuando sobre el paquete en cada caso, indicando a qué se debe cada una de ellas, teniendo en cuenta que en ninguna de las situaciones descritas el paquete se desplaza de su sitio sobre el suelo del vagón.

En los literales b y c actúan las fuerzas de acción y reacción además del peso del cuerpo y en el literal a, el peso del cuerpo.

Cuestión #18

18. Un péndulo se encuentra suspendido en el techo de un vagón de tren. Imagínate que ten encuentra parado/a en el andén, pero que pueden ver lo que ocurre dentro del vagón. Dibuja la posición correcta del péndulo en los distintos casos, así como las fuerzas que actúan sobre la bola del mismo.

• Cuando la velocidad es  constante actuaría el peso y ambas fuerzas al moverse  el péndulo.
• Cuando la velocidad va disminuyendo considero yo, que el péndulo se moverá pero un poco mas hacia adelante (m*g*Cos del ángulo). Siendo la fuerza contraria (m*g*Sen del ángulo).
• Y cuando la velocidad va aumentando es al contrario el péndulo se va a mover mas hacia atrás (m*g*Cos del ángulo) y su otra fuerza contraria al movimiento seria (m*g*Sen del ángulo).
• Cabe recalcar que también existe otra fuerza que es la TENSIÓN. 

Cuestión #17

17. Dos masas exactamente iguales, se cuelgan de los extremos de una polea (ver figura). El sistema se deja en libertad desde la situación inicial. ¿Cuál de las tres opciones: A, B ó C, adoptarían las masas tras soltarse?

Es el gráfico B , debido a que las masas son iguales el sistema buscará el equilibrio.

Cuestión #16

16. Un satélite gira alrededor de la Tierra con movimiento circular y uniforme, con lo que sobre él actuarán las siguientes fuerzas reales (señalara la respuesta correcta):

a) fuerza de atracción gravitatoria,

b) gravitatoria y la centrífuga,

c) centrípeta y la centrífuga,

d) gravitatoria, la centrífuga y la centrípeta,

e) otra respuesta (especificar).

Las fuerzas que actúan sobre el satélite son la gravitatoria y la centrifuga; la gravitatoria porque la gravedad atrae al satélite hacia  la tierra, y al girar alrededor de la tierra produce una fuerza que se llama centrifuga que también trata de alejar al satélite de la tierra; estas dos fuerzas hacen que el satélite ni se caiga y ni se aleje sino que se mantenga en la misma altura.

Cuestión #15

15. Se lanza una bola hacia la derecha por una superficie horizontal. Considerando nulo el rozamiento, señala cual de los siguientes esquemas representa correctamente las fuerzas que actúan sobre la bola poco después de haber sido lanzada:

Sería el gráfico B , porque el rozamiento es nulo y solo actuarían dos fuerzas que son la normal que iría hacia arriba y la gravedad hacia abajo.

Cuestión #14

14. Dibujar las fuerzas reales y su resultante que en cada una de las siguientes situaciones actúan sobre la bola. (La flecha indica en cada caso el sentido de movimiento en el instante representado. El rozamiento se considera nulo).

    

Cuestión #13

13. En las figuras siguientes se muestran cuatro situaciones diferentes en las que se encuentra la bolita de un péndulo. Dibujar las fuerzas que actúan sobre la misma y su resultante.

Cuestión #12

12. una nave espacial se mueve en el espacio intergaláctico (lejos de cualquier interacción), desde un punto a A otro B, con los motores apagados. En el punto B, el piloto conecta los motores durante unos pocos segundos y los desconecta en el punto C, tal y como se indica en la figura. Dibuja la posible trayectoria de la nave entre el punto B y el C, y también la que sigue después del punto C.


Su trayectoria va a ser recta.

Cuestión #11

11. La figura A se representa una balanza en la que el platillo de la derecha hay un recipiente con agua y a su lado una bola de madera. La balanza está en equilibrio debido a las pesas que se han colocado en el platillo de la izquierda. Se coge la bola y, con cuidado de no derramar nada de agua, se introduce en el recipiente, enganchándola al fondo como se muestra en la figura B. ¿Qué ocurre entonces a la aguja de la balanza? (señala la respuesta que te parezca correcta.

a) Se quedará en el centro.

b) Se desviará un poco hacia la derecha.

c) Se desviará un poco hacia la izquierda.

   

A la aguja de la balanza no le va  a ocurrir  nada la balanza no se moverá ya que solo están introduciendo la bola en el agua el peso seria el mismo y no habrá ninguna alteración la balanza seguirá equilibrada osea en el centro. 

Cuestión #10

10. Una piedra de 400 kg descansa sobre un suelo horizontal y perfectamente liso sin rozamiento. la fuerza mínima necesaria para conseguir empezar a moverla deberá ser:

a) mayor que su peso.

b) menor que su peso.

c) igual que su peso.

d) cualquier fuerza lo consigue.

e) no podrá moverse.

En este  caso como la piedra descansa sobre un suelo perfectamente liso cualquier fuerza podría moverla. Porque la única fuerza que impide el movimiento de los cuerpos es la fuerza de rozamiento, pero en este caso no habría ya que la superficie es perfectamente lisa.

Cuestión #9

9. Al llegar a clase por la mañana, tras una fría noche de invierno, ¿qué estará a una temperatura más baja: las patas metálicas de tu mesa o el tablero de madera de ella?

Las patas metálicas de la mesa estarían a una temperatura mas baja ya que las patas y el tablero no son del mismo material y por ende éstas al ser de metal estarían mas frías. 

Cuestión #8

8. ¿Qué ocupa un mayor volumen: 125 ml de agua o 125 ml de arena? ¿Qué pesará más 4g de aire o 2 g de hierro?

• En el caso del agua y la arena, las dos tendrían el mismo volumen ya que nos están dando la misma cantidad en ml para las dos y no importaría la forma de éstas.
• En el del aire y el hierro, el que tendría el mayor volumen sería el aire ya que nos están especificando la cantidad en ml y la del aire es mayor a la del hierro.

Cuestión #7

7. Como sabes, la Tierra gira alrededor del Sol en una órbita aproximadamente circular. ¿Cuál de los dibujos de abajo representa mejor la fuerza (o fuerzas) que actúan sobre la Tierra?

El dibujo que  representaría mejor las fuerzas que actúan sobre la tierra sería el primer gráfico del lado derecho. ¿Por qué? 

Estuve investigando y encontré un gráfico (el que encuentra en la parte inferior) el cual explica el movimiento de la tierra alrededor del sol habiendo dos fuerzas, una fuerza central que en este caso seria la fuerza de la atracción gravitacional del sol y la segunda la fuerza lateral a cada instante siguiendo la trayectoria orbital resultante en sentido contrario a las manecillas del reloj.

Cuestión #6

6. Supongamos que la Tierra se excavasen dos túneles y dejáramos una piedra justo en la boca de los mismos, tal y como viene representados en las figuras adjuntas. Completar ambos esquemas dibujando las trayectoria que seguiría la piedra en cada caso, una vez que se suelta.

Las piedras se dirigirían al centro de la tierra, así estuvieran en otra posición sería igual  ya que los cuerpos siempre van a ser atraídos hacia el centro de la tierra como lo dijo Newton en su segunda ley. 

Cuestión #5

5. Si al lanzar verticalmente y hacia arriba una piedra de 1 kg tarda en caer al suelo 3 segundos, ¿qué tiempo tardará otra piedra que se lanzara igual, pero de masa 2 kg?

La piedra de 2 Kg tardaría el mismo tiempo en caer como en la piedra de 1Kg ya que la masa no varia con la velocidad que cayeran las piedras lo que si pudiera variar seria la forma de los cuerpos, pero la masa no. 

Cuestión #4

4. Juan suelta una pelota desde la azotea de un edificio. Nieves está en el quinto piso y Pedro en el segundo. ¿Cuál crees que será mayor: la velocidad de la pelota medida por Nieves o la medida por Pedro? ¿Será la misma? Explica tu respuesta.

No seria la misma, la de mayor velocidad sería la de Nieves ya que el se encuentra en el quinto piso y es mas alto que el piso en el que se encuentra Pedro que es el segundo. Mientras mayor sea la altura la velocidad también va a ser mayor , como muestro en el siguiente gráfico que dibujé.

La pelota de Nieves tendrá mayor velocidad ya que 

se encuentra mas arriba  que el piso de Pedro.

Cuestión #3

3. Imagínate que estamos subiendo sobre las escaleras mecánicas de unos grandes almacenes. Si en el instante en que estemos subiendo, damos un salto vertical:

a) Caemos en el mismo escalón desde el que saltamos.

b) Caemos en un/unos escalones más atrás

c) Caemos en un/unos escalones más adelante.

d) No lo sé.

Si vamos subiendo sobre las escaleras eléctricas y damos un salto vertical, tendríamos que caer en el mismo escalón del que saltamos porque vamos con la misma velocidad de las escaleras e incluso yo lo eh probado y aunque parezca que te vas a caer en otro escalón caes en el mismo.

Cuestión #2

2. Una persona lanza verticalmente y hacia arriba una piedra. Las situaciones a, B y C que se muestran en la figura corresponden a posibles representaciones de las fuerzas que actúan sobre la piedra en el instante en que está subiendo (A), está en su punto más alto de sus subida (B) y cuando está descendiendo (C). En cada una de ellas, (A,B y C) marca el dibujo que creas corresponde a la/s fuerza/s que actúan sobre al piedra en cada instante de los mencionados.

Después de haber observado los gráficos eh llegado a las siguientes conclusiones:

• En el punto A eh marcado de color rojo la representación que a mi parecer es la correcta, porque al momento que esta piedra va subiendo van a actuar dos fuerzas que son la velocidad con la que va la piedra y la gravedad.
• En el punto B eh marcado de color verde el gráfico que me parece correcto porque al momento que la piedra llega en su punto mas alto la velocidad va a ser cero y solo va a actuar una fuerza hacia abajo que es la gravedad ya que siempre va a actuar .
• Y por ultimo en el punto C marque de color celeste la representación que tiene ambas flechas porque al momento que la piedra va cayendo van haber dos fuerzas como mencione en el punto A que son la velocidad y la gravedad. ¿Pero por que la Velocidad? Porque al momento que va cayendo la piedra va haber una fuerza opuesta debido a la resistencia del aire, como también pasa en el punto A.
  
   

Cuestión #1

1. Si de repente desapareciera todo el aire de la atmósfera terrestre, tendríamos algunos problemas “sin importancia”, pero ¿qué le sucedería al peso de los cuerpos? (señala la opción que creas correcta):

A.- Pesaría más.

B.- Pesaría menos.

C.-Pesaría lo mismo.

D.- No pesaría.

E.- No lo sé.

Explicación:

 

Si desapareciera todo el aire de la atmósfera terrestre, el peso de los cuerpos sería el mismo, ya que el  peso depende de la gravedad,siendo la Ley de Gravitación Universal  de Newton la que explica porque todos los cuerpos próximos a la superficie caen con la misma aflicción constante. Quiere decir que el aire no influye.