Física CONCEPTUAL
21. El e q u i p o g a n a d o r e m p u j a m á s c o n t r a el piso. Entonces, el piso e m p u j a m á s a ellos y p r o d u c e u n a
fuerza neta en su favor.
23. Las mujeres g a n a n , p o r q u e p u e d e n a p r o v e c h a r m á s
fricción c o n t r a el piso. ¡Los pies de los h o m b r e s se
resbalan!
25. Al parecer el escritor n o sabía q u e la reacción a los
gases de escape n o d e p e n d e de q u e h a y a u n m e d i o
para ellos. Por ejemplo, u n a pistola d a r á u n retroceso a u n q u e se dispare en el vacío. De h e c h o , en
u n vacío n o hay resistencia del aire, y u n a bala o u n
c o h e t e avanzan todavía mejor.
27. Las cantidades vectoriales s o n velocidad y aceleración. Todas las d e m á s s o n escalares.
29. Una h a m a c a m u y tirante tiene m á s tensión en las
c u e r d a s q u e la sostienen, q u e u n a q u e cuelga. Es
m á s probable q u e se r o m p a n las c u e r d a s tirantes.
31. Las rayas inclinadas tienen dos c o m p o n e n t e s . Una es
la velocidad vertical de la lluvia q u e cae. La otra es la
velocidad horizontal del vehículo. A 4 5 ° esas c o m p o n e n t e s s o n iguales, lo q u e quiere decir q u e la rapidez de las gotas q u e c a e n es igual a la rapidez del
vehículo.
33. La otra interacción es e n t r e la piedra y el suelo donde descansa. La piedra e m p u j a hacia abajo sobre la
superficie del suelo; d i g a m o s q u e ésta es la acción;
e n t o n c e s la reacción es el suelo q u e e m p u j a la piedra hacia arriba. A esta fuerza hacia arriba sobre la
piedra se le llama fuerza
normal.
35. (a) Como se indica.
IT
(b) Sí.
(c) Porque la piedra está en equilibrio.
W
37. (a) C o m o se indica.
(b) A = F/m = mg/m
+
(100 k m / h ) ] = 141 k m / h , 4 5 ° al noreste (a 4 5 °
2
con
respecto a la dirección del viento). La velocidad
con respecto al piso es la diagonal de u n triángulo
de 4 5 ° - 4 5 ° - 9 0 ° .
Capítulo 6 Cantidad de m o v i m i e n t o
Respuestas
a los
ejercicios
1. Los b a r c o s s u p e r t a n q u e s son tan g r a n d e s q u e a u n
con p o c a rapidez su inercia de m o v i m i e n t o , o cantidad de movimiento es e n o r m e . Eso quiere decir q u e
se necesitan i m p u l s o s e n o r m e s p a r a c a m b i a r el m o vimiento. ¿Cómo p u e d e n p r o d u c i r s e g r a n d e s i m p u l sos c o n fuerzas m o d e s t a s ? Aplicando fuerzas m o d e s tas d u r a n t e largos t i e m p o s . En c o n s e c u e n c i a , la
fuerza de la resistencia del a g u a a través del t i e m p o
q u e tarda e n desacelerar d u r a n t e 25 kilómetros red u c e la c a n t i d a d de m o v i m i e n t o e n forma suficiente.
3. Las bolsas de aire alargan el t i e m p o del impacto, y
e n c o n s e c u e n c i a r e d u c e n la fuerza de éste.
5. Esto ilustra lo m i s m o q u e el ejercicio anterior. Se
alarga el t i e m p o d u r a n t e el cual se r e d u c e la cantidad de m o v i m i e n t o , y en c o n s e c u e n c i a se r e d u c e la
fuerza del tirón de la cuerda. Observa q u e en todos
estos ejemplos, al desacelerar a u n a p e r s o n a hasta
llegar al r e p o s o c o n m á s suavidad no se reduce el
i m p u l s o . Sólo se r e d u c e la fuerza.
7. Las palas i m p a r t e n u n i m p u l s o hacia abajo al aire, y
p r o d u c e n u n c a m b i o de la c a n t i d a d de m o v i m i e n t o ,
hacia abajo. Al m i s m o t i e m p o , el aire ejerce u n impulso hacia arriba sobre las palas y p r o p o r c i o n a la
sustentación. (La tercera ley de Newton se aplica a
los impulsos, así c o m o a las fuerzas.)
9. El i m p u l s o n e c e s a r i o p a r a d e t e n e r al c a m i ó n p e s a d o
es m u c h o m a y o r q u e el n e c e s a r i o p a r a d e t e n e r u n a
patineta q u e se m u e v a c o n la m i s m a rapidez. Sin
e m b a r g o , la fuerza r e q u e r i d a p a r a d e t e n e r s e d e p e n de del t i e m p o e m p l e a d o en detenerse. C u a n d o se detiene u n a patineta e n u n a fracción de s e g u n d o a c t ú a
d e t e r m i n a d a fuerza. Si al c a m i ó n se le aplica m e n o s
q u e esa fuerza y se le da el t i e m p o suficiente, el cam i ó n t e r m i n a r á p o r detenerse.
13. El i m p u l s o es fuerza x t i e m p o . Las fuerzas s o n iguales y opuestas, de a c u e r d o c o n la tercera ley de Newton, y los t i e m p o s s o n iguales, p o r lo q u e los impulsos s o n iguales y opuestos.
(b) C o m o se indica.
Soluciones a los problemas del capítulo 5
1. F = ma = mAvIAt = (0.003 kg)(25 m/s)(0.05 s) =
1.5 N, m á s o m e n o s 150 gramos.
3. Golpean la cara con