Taller - Escuela de Física - Universidad Nacional de Colombia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE CIENCIAS - ESCUELA DE FÍSICA
FÍSICA MECÁNICA (1000019)
TALLER SOBRE FUERZAS ESPECIALES EN
MECÁNICA
Preparado por: Diego Luis Aristizábal Ramírez y Roberto Restrepo Aguilar, profesores asociados de la Escuela de Física
Universidad Nacional de Colombia sede Medellín
Julio de 2012
1. Se tiene una cuerda entre dos palos. Por más que estire la cuerda, siempre cuelga
un poco en el centro. Explique por qué.
2. Un hombre se sienta en una silla suspendida de una cuerda que pasa por una
polea suspendida en el techo, y el hombre sujeta el otro extremo de la cuerda.
¿Qué tensión hay en la cuerda, y qué fuerza ejerce la silla sobre el hombre? Dibuje
un diagrama de fuerzas (“Diagrama de cuerpo libre”) para el hombre.
3. “En general, la fuerza normal no es igual al peso”. Dé un ejemplo en que ambas
fuerzas tengan la misma magnitud, y uno en que no sea así.
4. Al deslizar una caja de libros sobre un piso horizontal con una velocidad
constante, ¿por qué se ejerce una fuerza menor si se tira con un ángulo  sobre la
horizontal que si se tira con el mismo ángulo bajo la horizontal?
5. Se conduce un auto cuesta arriba con rapidez constante. Analice las fuerzas que
actúan sobre el auto. En particular, ¿qué lo empuja cuesta arriba?
6. Al empujar una caja rampa arriba, ¿se requiere menor fuerza si se empuja
horizontalmente o paralelamente a la rampa? ¿Por qué?
7. Si una mujer en un ascensor suelta su maletín pero éste no cae al piso, ¿qué puede
ella deducir respecto al movimiento del ascensor?
8. Por la resistencia del aire, dos objetos de masa desigual no caen con la misma
rapidez. Si dos cuerpos de forma idéntica pero de masa desigual se dejan caer
simultáneamente desde la misma altura, ¿cuál llega primero al piso? Explique.
9. Un bloque recibe un empuje tal que se desliza hasta la parte superior de una
rampa. Cuando el bloque alcanza el punto más alto, se resbala de regreso hacia
abajo. ¿Por qué su aceleración es menor en el descenso que en el ascenso?
10. ¿Ejerce una manzana atracción gravitacional sobre el planeta Tierra? Si es así, ¿con
qué fuerza? Examine los casos en que (a) la manzana está fija en el árbol, y (b) la
manzana cae.
11. ¿Cuándo será máximo su peso aparente, medido en un dinamómetro dentro de
un ascensor en movimiento: cuando el ascensor (a) acelera hacia abajo, (b) acelera
hacia arriba, (c) está en caída libre, (d) se mueve hacia arriba a velocidad
constante?
12. Si la constante de elasticidad de un resorte homogéneo cuya longitud es L cm es
igual a k N.m-1 y éste se divide en cuatro resortes iguales, ¿cuál será la constate de
elasticidad de cada uno? ¿Cuál será el módulo de elasticidad de cada uno?
13. Con base en la ley de Hooke, explique cómo construiría un dinamómetro.
14. Un resorte sobre el que pende una masa cuelga del techo de un ascensor. Cuando
el ascensor acelera hacia abajo el resorte se comprime. Explique por qué sucede
esto.
15. Mantener horizontalmente una regla de madera sobre los índices y juntar
suavemente los dedos. ¿la regla se desliza suavemente sobre los dedos? no, se
desliza primero sobre un dedo y luego sobre el otro y así sucesivamente. ¿Por qué
se alterna el deslizamiento?
16. ¿Cómo cree usted que varíe el valor de la fuerza de fricción por deslizamiento si
hacemos los experimentos en la Luna en lugar de realizarlos en la Tierra?