TEREA

TEMA 14

14.5. Una esfera uniforme de plomo y una de aluminio tienen la misma
masa. ¿Cuál es la razón entre el radio de la esfera de aluminio y el
de la esfera de plomo?

14.7. Un tubo cilíndrico hueco de cobre mide 1.50 m de longitud, tiene
un diámetro exterior de 3.50 cm y un diámetro interior de 2.50 cm.
¿Cuánto pesa?

14.9. Océanos en Marte. Los científicos han encontrado evidencia de
que en Marte pudo haber existido alguna vez un océano de 0.500 km
de profundidad. La aceleración debida a la gravedad en Marte es de
3.71 m>s2. a) ¿Cuál habría sido la presión manométrica en el fondo de
tal océano, suponiendo que era de agua dulce? b) ¿A qué profundidad
de los océanos terrestres se experimenta la misma presión manométrica?

14.11. En la alimentación intravenosa, se inserta una aguja en una vena
del brazo del paciente y se conecta un tubo entre la aguja y un depósito
de fluido (densidad 1050 kg>m3) que está a una altura h sobre el
brazo. El depósito está abierto a la atmósfera por arriba. Si la presión
manométrica dentro de la vena es de 5980 Pa, ¿qué valor mínimo de h
permite que entre fluido en la vena? Suponga que el diámetro de la
aguja es suficientemente grande como para despreciar la viscosidad
(véase la sección 14.6) del fluido.

EJERCICIO EN CLASE

8.85. Un neutrón de masa m sufre un choque elástico de frente con un
núcleo de masa M en reposo. a) Demuestre que si la energía cinética
inicial del neutrón es K0, la energía cinética que pierde durante el choque
es 4mMK0>(M 1 m)2. b) ¿Con qué valor de M pierde más energía
el neutrón incidente? c) Si M tiene el valor calculado en el inciso b),
¿qué rapidez tiene el neutrón después del choque?

TEMA 8 (segunda parte)

8.29. Un pez de 15.0 kg, que nada a 1.10 m>s, de repente engulle un
pez de 4.50 kg que estaba estacionario. Desprecie los efectos de arrastre
del agua. a) Calcule la rapidez del pez grande inmediatamente después
de haberse comido al pequeño. b) ¿Cuánta energía mecánica se
disipó durante esta comida?

8.87. En el centro de distribución de una compañía de embarques, un carrito abierto de 50.0 kg está rodando hacia la izquierda con rapidez de 5.00 m>s (figura 8.46). La fricción entre el carrito y el piso es despreciable. Un paquete de 15.0 kg baja deslizándose por una rampa inclinada 37.0° sobre la horizontal y sale proyectado con una rapidez de 3.00 m>s. El paquete cae en el carrito y siguen avanzando juntos. Si el extremo inferior de la rampa está a una altura de 4.00 m sobre el fondo del carrito, a) ¿qué rapidez tendrá el paquete inmediatamente antes de caer en el carrito? b) ¿Qué rapidez final tendrá el carrito?

TEMA 8

8.3. a) Demuestre que la energía cinética K y la magnitud del momento
lineal p de una partícula de masa m están relacionadas por la expresión
K 5 p2>2m. b) Un cardenal (Richmondena cardinalis) de 0.040 kg
y una pelota de béisbol de 0.145 kg tienen la misma energía cinética.
¿Cuál tiene mayor magnitud de momento lineal? ¿Cuál es la razón
entre las magnitudes del momento lineal del cardenal y de la pelota?
c) Un hombre de 700 N y una mujer de 450 N tienen el mismo momento
lineal. ¿Quién tiene mayor energía cinética? ¿Cuál es la razón
entre las energías cinéticas del hombre y de la mujer?

TEMA 6-7

6.7. Dos bloques están conectados por un cordón muy ligero que pasa
por una polea sin masa y sin fricción (figura 6.30). Al viajar a rapidez
constante, el bloque de 20.0 N se mueve 75.0 cm a la derecha y el
bloque de 12.0 N se mueve 75.0 cm hacia abajo. Durante este proceso,
¿cuánto trabajo efectúa a) sobre el bloque de 12.0 N, i) la gravedad
y ii) la tensión en el cordón? b) sobre el bloque de 20.0 N, i) la gravedad,
ii) la tensión en el cordón, iii) la fricción y iv) la fuerza normal?
c) Obtenga el trabajo total efectuado sobre cada bloque.

6.21. Un trineo con masa de 8.00 kg se mueve en línea recta sobre
una superficie horizontal sin fricción. En cierto punto, su rapidez es
de 4.00 m>s; 2.50 m más adelante, su rapidez es de 6.00 m>s. Use el
teorema trabajo-energía para determinar la fuerza que actúa sobre
el trineo, suponiendo que tal fuerza es constante y actúa en la dirección
del movimiento del trineo.

6.53. Un remolcador de esquiadores opera en una ladera a 15.08 con
longitud de 300 m. La cuerda se mueve a 12.0 km>h y se suministra
potencia para remolcar 50 pasajeros (de 70.0 kg en promedio) a la
vez. Estime la potencia requerida para operar el remolcador

7.10. Una piedra de masa m se lanza hacia arriba a un ángulo u sobre
la horizontal y no experimenta resistencia del aire considerable. Use la
conservación de la energía para demostrar que, en su punto más alto,
la piedra está a una distancia v02 sen2 /2g sobre el punto donde se
lanzó.

TAREA