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Cuestionario 3

Por: Kelly Johana Pelaez Lara Cc: 1020443718

La inercia y la masa Se discute el concepto de inercia, se establece el principio de conservación de la cantidad de movimiento en los sistemas aislados como fundamento de la dinámica, a partir de lo cual se define el concepto de fuerza.

1. Si la velocidad de caída de los cuerpos dependiera de su peso, ¿qué se podría esperar del período de oscilación de un péndulo en función de su peso? R/: Se esperaría que el periodo de oscilación fuera menor, debido a que la fuerza de gravedad, ejercida en la nueva masa provocaría que disminuyera el tiempo que tarda todo el proceso de la oscilación. 2. ¿Hasta qué punto son equivalentes los movimientos de un péndulo y de una esfera que se mueve entre dos planos inclinados opuestos? R/: Estos movimientos son equivalentes hasta que el plano dejara de ser inclinado, es decir, el movimiento de la esfera depende exclusivamente de la altura de la cual fuese lanzada y continuaría con el movimiento, en forma pendular siempre, hasta que el plano ya no fuese inclinado, sino una rampa que continua en línea horizontal. 3. Demuestre que la suposición de que la velocidad de caída de los cuerpos depende del peso conduce a una contradicción cuando se considera la caída desde la misma altura de dos cuerpos de diferente peso, primero por separado y después unidos. R/: En el experimento se logra demostrar que siempre caería primero el objeto mas pesado, y luego el menos pesado, pero no con la diferencia de tiempos esperadas de acuerdo a sus masas. 4. 4. ¿Qué ventaja sobre el péndulo ofrece el plano inclinado para el estudio de la caída de los cuerpos? R/: El plano inclinado no tendría la componente de la longitud de la cuerda, que es una variable importante al momento de analizar el movimiento.

5. 5. Analice la relación entre el tiempo de caída de un cuerpo desde determinada altura y las características del medio en el que cae: aire, agua, aceite, y extrapole sus consideraciones para una supuesta caída en el vació. ¿A qué conclusión se puede llegar? R/: Se puede concluir que la densidad del medio ofrece una cantidad de fuerza, que afecta más al cuerpo a medida que aumenta, es decir en un medio donde se encuentra mayor cantidad de materia el tiempo de caída del cuerpo disminuye, y a medida que disminuya la materia en el medio la fuerza de gravedad lo afecta más y el tiempo de caída aumenta. 6. ¿Qué tienen en común y en qué se diferencian las formulaciones del principio de inercia de Galileo y Newton? R/: Tienen en común que ambos opinan que las fuerzas hacen que los cuerpos cambien su estado de movimiento, ya que ellos se encuentran en movimiento todo el tiempo. Se diferencian en que newton establece que la aceleración con la que el cuerpo se mueve es constante debido a la ausencia de las fuerzas, y galileo no estableció nada respecto a la aceleración del cuerpo después del plano.

7. ¿Por qué se puede concluir, a partir del estudio de los datos obtenidos en un plano inclinado, que la caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado? R/: Esto se puede concluir por que al no existir ningún tipo de fuerza externa que actué sobre el cuerpo, el continuara infinitamente con la misma aceleración, la que fue producida por el impulso de la aceleración de la gravedad en el plano inclinado. 8. Determine experimentalmente el tiempo que tarda en caer un objeto como una piedra, una tiza o una bola de cristal desde una altura de cinco metros. R/ En el vacío el tiempo de caída seria el mismo para los 3 cuerpos, en cambio para el experimento en nuestro medio, es de aproximadamente:  PIEDRA: 2 seg  TIZA: 5 Seg  BOLA DE CRISTAL: 4 Seg

9. Calcule la velocidad a la que llega a tierra el objeto de la pregunta anterior. R/: V:at teniendo en cuanta que a: aceleración de la gravedad.   

PIEDRA: 9.8 m/𝑠 2 * 2 seg= 16,9 m/s TIZA: 9.8 m/𝑠 2 * 5 seg=49 m/s BOLA DE CRISTAL: 9.8 m/𝑠 2 * 4 seg=39,2 m/s

10. Estime la aceleración que experimentó el cuerpo al que se refiere la pregunta anterior. R/: La velocidad anterior fue de 9,8 m/𝑠 2 .

11. Calcule la velocidad a la que debe ser lanzado un objeto para que alcance una altura de cinco metros. 𝑚 −9,8 2 ∗ 2 𝑠𝑒𝑔 𝑑 𝑎𝑡 5𝑚 𝑚 𝑚 𝑚 𝑠 𝑣0 = − ( ) = −( ) = 2,5 + 8,45 = 10,95 𝑡 2 2 𝑠𝑒𝑔 2 𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔 12. Si la fuerza no es lo que genera el movimiento, ¿por qué razón los automóviles se detienen cuando el motor se apaga? R/: Porque este tipo de movimiento, no es el estado de movimiento inercial propio del automóvil, es una fuerza externa, y al quitarle esta fuerza al automóvil, continúan actuando, las demás fuerzas, como la gravedad, la fricción y estas anulan el impulso que había generado la fuerza del del motor.