Problema: Considere una pequeña locomotora de juguete que baja libremente por un plano inclinado con una aceleración constante (A) debida a la fuerza de gravedad. Suponga que las ruedas son pequeñas comparadas con el resto de la locomotora y que el roce de las ruedas con sus ejes es despreciable. La locomotora tiene una chimenea que es perpendicular a la dirección de avance. En un momento cualquiera, un pequeño proyectil es lanzado a través de la chim...

Problema: Se tiene una jaula cuya forma es un paralelepipedo rectangular colocada al borde de una mesa horizontal, tal que el centro de gravedad de la jaula cae fuera de la cubierta de la mesa. Un ratoncito ubicado dentro de la jaula impide que ésta se caiga porque el centro de gravedad del conjunto (jaula + ratón) queda sobre la cubierta de la mesa. Suponga ahora que el ratoncito da un pequeño salto en dirección vertical, y que la cubierta de la mesa es perfectame...

Problema: Si tenemos un carrete con hilo de coser sobre una mesa horizontal y tiramos suavemente del extremo del hilo hacia la derecha, ¿en qué dirección rodará el carrete: hacia la izquierda o hacia la derecha del dibujo?

Problema: Un camión fuertemente cargado y un pequeño automóvil que trata de sobrepasarlo por la pista izquierda avanzan por una carretera de noche con igual velocidad de 108 kilómetros por hora, sin poder superarse. Repentinamente ambos conductores ven a un borracho durmiendo en medio de la calzada a 80 metros de distancia. El joven conductor del auto reacciona rápidamente y demora sólo un quinto de segundo en apretar los frenos, pero lo hace tan dr&a...

Problema: En el aeropuerto una escalera mecánica de 10 metros de largo une el piso de entrada con el piso de embarque, ubicado 7 metros más arriba. La escalera mecánica avanza a una velocidad de 0,6 metros por segundo. Un joven de 70 kilos sube trotando por la escala portando una mochila de 20 kilos y llega arriba en 12 segundos. Despreciando el roce de la maquinaria y de los rodamientos, calcule cuánto trabajo debió efectuar el motor y cuánto trabajo...

Problema: Una avioneta capaz de volar a 300 Km/h en aire tranquilo viaja normalmente en dirección Norte-Sur de Santiago a Talca, por encima de la carretera panamericana. Un controlador del aeropuerto de Curicó avisa al piloto que hay un fuerte viento de 100 Km/h que viene desde el oceano pacífico, pero no le alcanza a decir la dirección exacta cuando se corta la comunicación. El piloto observa que su avión avanza con respecto a tierra a 300 Km/h, o se...

Problema: Al centro de una pequeña laguna se encuentra una barcaza llena de arena. Si el botero lanza la arena al fondo de la laguna, ¿sube, baja o queda igual el nivel del agua de la laguna? a) Sube. b) Baja. c) Queda igual.

Problema: Sobre una rama a la orilla de una pequeña poza, Tarzán se deja caer desde una altura de 10 metros agarrado al extremo de una liana de 15 metros de largo para rescatar a Jane que está parada sobre una roca en medio de la poza, rodeada de cocodrilos. Justo al llegar al punto más bajo de su trayectoria, Tarzán toma a Jane por la cintura sin detenerse y continúa con el impulso hasta posarse ambos sobre una rama en la orilla opuesta. Si la masa d...

Problema: Un libro se está resbalando hacia abajo con velocidad constante por una mesa inclinada. Usted lo detiene y luego lo lanza de vuelta hacia arriba con velocidad inicial vo = 3 m/s. Si el plano hace un ángulo de 30º con la horizontal. a) ¿Hasta qué altura sube el libro antes de detenerse? b) ¿Depende esta altura del ángulo de inclinación del plano? c) Una vez que el bloque llega arriba ¿regresa nuevamente hacia abajo? ...

Problema: Dos pistoleros enemigos ingresan repentinamente a un carro de tren en movimiento, uno por la puerta de atrás y el otro por la puerta de adelante. Al verse entre ellos en extremos opuestos, se disparan simultáneamente con perfecta puntería. Si el tren avanza a gran velocidad a lo largo de una vía recta, y ambos usan pistolas idénticas, ¿cuál de ellos es impactado primero? Indique una de las alternativas posibles que se mencionan a c...

Problema: Desde una ventana ubicada a 8 metros de altura, una bella joven pide auxilio en un edificio en llamas. Una delgada escala de aluminio, que pesa 50 kilos, está apoyada a la pared vertical al lado de la ventana. Su extremo inferior queda sobre un piso de baldosas, separado 5 metros de la base de la pared. Existe serio riesgo de que la escala resbale. De hecho, el coeficiente de roce estático del aluminio con la baldosa apenas alcanza el valor 0,5. ¿Qué es p...

Problema: Considere una balanza que ha sido perfectamente ajustada a cero con el platillo vacío. Luego se deja caer desde una altura de 5 metros sobre la balanza una secuencia uniforme de bolitas, a razón de 20 bolitas por segundo, las cuales son todas iguales y pesan 10 gramos cada una. En el caso ideal que cada bolita rebota elásticamente en el platillo y luego salta hacia afuera, ¿qué peso marcará la balanza en promedio?

Problema: Un joven trapecista hace piruetas de equilibrio en lo alto de una escala de bomberos de 10 metros de largo que se encuentra en posición veertical sobre el suelo. De improviso, la escala se desequilibra y empieza a voltearse irremediablemente. ¿Qué le conviene más al trapecista: soltarse de inmediato y caer verticalmente al suelo, o mantenerse aferrado a la punta de la escala hasta que ésta termine de caer? ¿En qué caso la velocidad de...

Problema: Haga usted el siguiente experimento y luego explique lo que observa: tome una escoba cualquiera y apóyela horizontalmente entre sus dos dedos índice extendidos hacia adelante. Las manos deben estar a igual altura del suelo y separadas unos cincuenta centímetros entre si. La escoba no se cae porque su centro de gravedad queda ubicado entre ambos apoyos. ¿Qué ocurre si usted junta lentamente sus manos? Con sorpresa observará que la escoba no s...

Problema: Usted va a participar en un torneo panamericano de tiro al blanco y para ello adquiere un rifle de alta precisión, con mira telescópica, el cual ha sido especialmente diseñado por la fábrica de manera tal que a una distancia de 300 metros la bala debe pasar exactamente por el centro del blanco observado en la mira telescópica. La fábrica garantiza que la trayectoria parabólica de la bala, cuya velocidad es de 500 metros por segundo, h...