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PREGUNTAS

1. ¿Puede la aceleración de un cuerpo cambiar su dirección sin haber un cambio de dirección en la velocidad?

 

2. Sean v y a representantes de la velocidad y de la aceleración, respectivamente, de un automóvil. Describa las circunstancias en que (a) v y a son paralelos; (b) v y a son anti paralelos; (c) v y a son perpendiculares entre sí; (d) v es cero pero a no lo es; (a) a es cero pero v no lo es.

 

3. En salto de anchura, llamado a veces salto largo,
¿Tiene importancia que tan alto se salte? ¿Qué factores determinan el trecho del salto?

 

4. ¿Por qué el electrón de un haz de un canon de electrones cae a causa de la gravedad tanto como una molécula de agua en el chorro de una manguera? Supóngase un  movimiento inicial horizontal en cada caso.

 

5. ¿En qué punto o puntos de su trayectoria tiene un proyectil su mínima velocidad? ¿Y su máxima?

 

6. La figura 18 muestra la trayectoria seguida por un Lear jet de la NASA en una carrera diseñada para simular las condiciones de baja gravedad durante un corto periodo  de tiempo. De un argumento que demuestre que, si el plano sigue una trayectoria parabólica particular, los pasajeros experimentaran la sensación de ingravidez.

 

 

      Figura 18 Pregunta 6

 

7. Un obús es disparado desde el nivel del terreno. El ángulo  de disparo que producirá el alcance más largo es menor de 45°; esto es, una trayectoria mas plana tiene un alcance más largo. Explique por qué.

 

8. Consideremos un proyectil en la cima de su trayectoria.

(a) ¿Cual es su velocidad en términos de v0 y f0? (b) ¿Cuál es su aceleración? (c) ¿Cómo se relaciona la dirección de su aceleración con la de su velocidad?

 

9. En la figura 19 se muestran las trayectorias de tres balones pateados. Escoja la trayectoria para la cual (a) el tiempo de vuelo es el menor, (b) la componente vertical de la velocidad al patearlo es la más grande, (b) la componente horizontal de la velocidad al patearlo es la más grande, y (d) la velocidad de despegue es la menor. Desprecie la

resistencia del aire.

 

Figura 19 Pregunta 9.

 

10. Un rifle es apuntado estando su canon horizontal. Demuestre que, para el mismo alcance, el disparo será demasiado alto cuando se disparare ya sea cuesta arriba o cuesta

abajo. (Véase “A Puzzle in Elementary Ballistics”, por Ole Anton Haugland, The Physics Teacher, abril de 1983, p.246).

 

11. En su libro Sport Science, Peter Brancazio, refiriéndose a proyectiles tales como pelotas de beisbol y de golf, escribe: “En igualdad de condiciones, un proyectil viajara más lejos en un día caluroso que en un día frio, mas lejos en una altitud elevada que al nivel del mar, mas lejos en aire húmedo que en aire seco”. .Como puede usted explicar

estas afirmaciones?

 

12. Una grafica de altura contra tiempo de un objeto lanzado vertical hacia arriba es una parábola. La trayectoria de un proyectil, lanzado hacia arriba pero no verticalmente hacia arriba, es también una parábola. .Es esto una coincidencia? Justifique su respuesta.

 

13. Las piezas de artillería de largo alcance no se colocan en el Angulo de “alcance máximo” de 45°, sino en ángulos de elevación más grandes, en el intervalo de 55° a   65°. ¿Qué hay de malo con los 45o?

 

14. En el movimiento de proyectiles en que la resistencia del aire sea despreciable, .es alguna vez necesario considerar el movimiento tridimensional en lugar del  bidimensional?

 

15. ¿Es posible acelerar cuando se está viajando a velocidad constante? ¿Es posible rodear una curva con aceleración cero? ¿Y con aceleración constante?

 

16. Describa cualitativamente la aceleración que actúa sobre un abalorio que, deslizándose a lo largo de un alambre sin fricción, se mueve hacia adentro a velocidad constante a lo largo de una espiral.

 

17. Demuestre que, tomando en cuenta la rotación y la revolución de la Tierra, un libro que está sobre la mesa se mueve más rápido durante la noche que durante el día. ¿En qué marco de referencia es verdad esta aseveración?

 

18. Un aviador, al salir después de descender en picada, sigue el arco de un circulo y se dice que “se salió a 3g” al salir del clavado. Explique lo que significa esto.

 

19. Podría estar representada la aceleración de un proyectil en términos de una componente radial y una componente tangencial en cada punto del movimiento? De ser así, .existe alguna ventaja con esta representación?

 

 20. Una tubería de forma rectangular con esquinas redondeadas se coloca en un plano vertical, como se muestra en la figura 20. Se introducen dos bolas de acero en la esquina

superior derecha. Una viaja por el conducto AB y la otra por el conducto CD. ¿Cuál llegara más pronto a la esquina inferior izquierda?

 

21. Si la aceleración de un cuerpo es constante en un marco  de referencia dado, ¿Es necesaria constante en cualquier otro marco de referencia?

 

22. Un muchacho que está sentado en un carro de ferrocarril  que se mueve a velocidad constante arroja una pelota al aire directa hacia arriba. ¿Caerá la pelota detrás de él?

¿Enfrente de él? ¿En sus manos? ¿Qué sucede si el carro acelera hacia adelante o pasa

por una curva cuando la pelota está en el aire?

 

23. Una mujer que está en la plataforma trasera de un tren que se mueve a velocidad constante deja caer una moneda mientras se inclina sobre el barandal. Describir la trayectoria de la moneda según la ve (a) la mujer que va en el tren, (ti) una persona que esta parada sobre el suelo cerca de la vía, y (c) una persona que viaja en un segundo tren que se mueve en la dirección opuesta al primer tren por una vía paralela.

 

24. Un elevador está descendiendo a velocidad constante. Un pasajero deja caer una moneda al suelo. .Que aceleración observarían en la moneda (a) el pasajero y (b) una

persona en reposo con respecto al pozo o base del elevador.

 

25. Se está recogiendo agua en una cubeta a partir de una salida estable de una llave. .Cambiara la razón a la que se está llenando la cubeta si comienza a soplar un viento

horizontal estable?

 

26. Un autobús tiene un parabrisas vertical y viaja bajo la lluvia a una velocidad vb. Las gotas de lluvia caen verticalmente con una velocidad terminal vr. .Con que ángulo golpean las gotas de lluvia al parabrisas?

 

27. Durante una lluvia estable las gotas están cayendo verticalmente. Con objeto de ir bajo la lluvia de un lugar a otro de manera tal que se tope con el menor número de gotas

de lluvia, .se movería usted a la mayor velocidad posible, a la menor velocidad posible, o a una velocidad intermedia?

(Véase “An Optimal Speed for Traversing a Constant Rain”, por S. A. Stem, American Journal of Physics, Septiembre de 1983, pag. 815).

 

 

28. ¿Cuál es el error de la figura 21? El bote esta navegando con el viento.

 

29. La transformación galileana de la velocidad, ecuación 43, es tan instintivamente conocida en la experiencia cotidiana que a veces se asegura que “es obviamente correcta, no requiere ser demostrada”. Muchas refutaciones de la teoría de la relatividad así llamadas se han basado en esta afirmación. ¿Como podría usted refutar a alguien que hiciera tal afirmación?

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