Test Drive | Page 192

la pelota. Por eso es q u e u n a pelota r u e d a cuesta abajo. 29. El ladrillo superior sobresaldría 3/4 de la longitud de u n ladrillo, c o m o se ve en la figura. Esto se explica mejor i m a g i n a n d o al ladrillo s u p e r i o r y a v a n z a n d o hacia abajo; es decir, el CG del ladrillo s u p e r i o r está en su p u n t o medio; el CG de los dos ladrillos superiores está a m e d i a distancia de su longitud c o m b i n a d a . Por inspección se d e m u e s t r a q u e está a 1/4 de la longitud de u n ladrillo, q u e es lo q u e sobresale el ladrillo intermedio. (Es i n t e r e s a n t e q u e c o n u n o s c u a n t o s ladrillos más, lo q u e sobresale p u e d e ser m a y o r q u e la longitud de u n ladrillo, y c o n u n a cantidad ilimitada de ladrillos, la p a r t e volada p u e d e ser tan g r a n d e c o m o quieras.) 31. Es peligroso sacar los cajones s u p e r i o r e s de u n archivero t o t a l m e n t e lleno q u e n o esté a s e g u r a d o al piso, p o r q u e el CG del archivero p u e d e fácilmente salirse de la base de a p o y o . C u a n d o eso sucede, el m o m e n t o de torsión (torca) q u e se p r o d u c e h a c e q u e el m u e b l e se voltee. 3 3 . El CG del c a m i ó n 1 n o está sobre su b a s e de soporte; los CG de los c a m i o n e s 2 y 3 están arriba de sus bases de soporte. En c o n s e c u e n c i a , sólo se volcará el c a m i ó n 1. 39. 4 1 . (a) (b) La fuerza n o r m a l p r o p o r c i o n a la fuerza centrípeta. De a c u e r d o c o n la tercera ley de Newton, la motocicleta o p r i m e c o n t r a la p a r e d d e la pista, y la pista o p r i m e c o n t r a la motocicleta c o n la fuerza n o r m a l , q u e es la q u e p r o p o r c i o n a la fuerza centrípeta. Esta fuerza n o r m a l a u m e n t a al aum e n t a r la rapidez. [La fuerza centrípeta es proporcional a la rapidez al c u a d r a d o (pie de página e n el libro de texto) así que, p o r ejemplo, si se duplica la rapidez c o r r e s p o n d e cuadriplicar la fuerza.] 4 3 . La inercia rotacional tuya y de la t o r n a m e s a es mínim a c u a n d o estás en el eje de rotación. Al desplazarte hacia afuera, a u m e n t a la inercia rotacional del sistem a (como c u a n d o sostienes las m a s a s hacia afuera en la figura 8.52). Según la c o n s e r v a c i ó n del m o m e n t o angular, a m e d i d a q u e avanzas hacia la orilla, a u m e n t a s la inercia rotacional del s i s t e m a giratorio, y d i s m i n u y e la rapidez angular. También p o d r á s ver q u e si n o te deslizas al avanzar hacia afuera, ejerces u n a fuerza de fricción sobre la t o r n a m e s a , o p u e s t a a su dirección de rotación, y c o n ello la desaceleras. 35. La aceleración g en la superficie terrestre disminuye a medida que a u m e n t a el movimiento giratorio de la Tierra. Esto se p u e d e ver exagerando las cosas. Si la Tierra gira con suficiente rapidez, c o m o por ejemplo a 12.5 veces mayor que ahora, g en el ecuador sería cero, y las cosas no caerían. A mayor rapidez, las cosas subirían, en lugar de bajar. (La cantidad de disminución d e p e n d e de la latitud. En los polos terrestres, por ejemplo, no habría rapidez tangencial y el valor de g n o se afectaría, siempre y c u a n d o el diámetro de la Tierra, de polo a polo, n o cambie.) 4 5 . De a c u e r d o c o n la c o n s e r v a c i ó n del m o m e n t o angular, a m e d i d a q u e a u m e n t a la distancia radial de la m a s a , d i s m i n u y e la rapidez angular. La m a s a de material u s a d o p a r a construir los rascacielos sube, aum e n t a n d o u n p o c o la distancia radial al eje de giro de la Tierra. Esto t e n d e r í a a disminuir u n p o c o la rapidez de rotación terrestre, q u e a su vez tiende a hacer los días u n p o c o m á s largos. Sucede lo contrario con las hojas q u e caen, p o r q u e su distancia radial al eje terrestre disminuye. Desde el p u n t o de vista práctico ¡esos efectos se p u e d e n despreciar p o r completo! 37. Las leyes p r i m e r a y tercera de Newton p r o p o r c i o n a n u n a explicación directa. Tiendes a m o v e r t e en línea recta (primera ley de Newton), p e r o te intercepta la puerta. Te o p r i m e s c o n t r a la p u e r t a p o r q u e la p u e r t a está o p r i m i é n d o t e (tercera ley de Newton). El e m p u j e d e la p u e r t a p r o p o r c i o n a la fuerza centrípeta q u e te m a n t i e n e en movimiento en u n a trayectoria curva. Sin el e m p u j e de la p u e r t a n o girarías con el a u t o m ó vil; te moverías e n línea recta y serías "arrojado". No hay necesidad de invocar la fuerza centrífuga. 47. De a c u e r d o c o n la c o n s e r v a c i ó n del m o m e n t o angular, si la m a s a se a p a r t a del eje de rotación, la rapidez de rotación disminuye. Entonces, la Tierra se desaceleraría en su rotación diaria. 180 49. Sin el p e q u e ñ o rotor de cola, el helicóptero y el rotor principal girarían en direcciones opuestas. El rotor p e q u e ñ o p r o p o r c i o n a u n m o m e n t o d e torsión (torca) q u e c o n t r a r r e s t a al m o v i m i e n t o d e rotación q u e tendría el helicóptero si n o h u b i e r a ese rotor.