1.- "Péndulos y más péndulos" Uno de los métodos para demostrar la rotación de la tierra sobre sí misma se debe al francés Foucault. Un péndulo oscila sobre un plano. Pero al ponerlo a oscilar se observa que este plano gira a medida que transcurre el tiempo. Foucault supuso que como no es el plano de oscilación del péndulo el que cambia, debe ser la tierra la que gira. Analice el cambio de dirección del plano de oscilación de un péndulo en su localidad mientras la tierra rota debajo de él. Para ello ejecute los siguientes pasos:

• Ponga a oscilar péndulos de diversas longitudes y observe las variaciones del plano de oscilación. Establezca claramente sus conclusiones. (Nota: es conveniente que la longitud del péndulo sea grande, ¿por qué?)
• Mida la rapidez angular de rotación de los planos de oscilación de varios péndulos. ¿Puede establecer alguna regularidad? Descríbala junto con sus conclusiones al respecto.
• A partir de las mediciones anteriores determine la rapidez angular de la rotación de la tierra sobre sí misma.
• Para los propósitos anteriores ¿qué sitio es más privilegiado, el Polo Norte o el Ecuador terrestre? Explique y demuestre.

2.- "Para Pibes"". Analice (preferiblemente en forma numérica) el vuelo de un balón de fútbol al ser disparado por un jugador desde el punto de los doce pasos. Para ello ejecute las siguientes acciones:

• Observe muchos lanzamientos exitosos desde el punto de tiro penalty y clasifíquelos desde diversos puntos de vista tales como trayectorias, tiempos de vuelo y otros que presenten algún interés para la física.
• Para las principales clasificaciones descritas en el primer punto explique la forma de la trayectoria seguida por el balón indicando específicamente el papel del aire en ella.
• Mida los tiempos de vuelo y establezca sus análisis y conclusiones al respecto. Tenga en cuenta consideraciones relativas a la fuerza promedio con que el futbolista golpea el balón, al tiempo de contacto entre el zapato del lanzador y la bola, al tamaño y la masa del balón, a la fuerza de rozamiento con el aire y otras cantidades que considere pertinentes como por ejemplo si el balón se dispara en Cartagena o en Tunja, o si el balón gira o no.
• Con base en los análisis realizados determine la máxima rapidez inicial (la inmediatamente después del disparo) que un jugador le puede imprimir a un balón de fútbol.

3.- "Calor humano". Determine cuánta energía calorífica genera el cuerpo humano en un día (en Watts). Describa su método de solución anotando las bases teóricas sobre las que se sustenta.

4.- "Mosca a chorro".Una botella con una mosca dentro se halla sobre una báscula de precisión. ¿Cambia la lectura de la balanza si la mosca vuela hacia arriba o hacia abajo o hacia los lados? ¿Cambian las lecturas dependiendo si la botella está tapada o abierta? Normalmente las mosca vuelan agitando sus alas. Si la mosca de la botella volara mediante un método de propulsión a chorro (tomando lentamente el aire del medio y expulsándolo violentamente) ¿cuáles son las respuestas a las cuestiones anteriores?

5 "Ver en la oscuridad". ¿Cuál es la máxima distancia a la cual en una noche oscura se puede observar la luz de una cerilla (fósforo) sin utilizar ningún instrumento? La solución de este problema debe constar de dos partes. En primer lugar se debe llevar a cabo la experiencia y presentar un informe sobre lo observado, y en segundo lugar se debe hacer una exposición teórica en la que se traten aspectos tales como intensidad luminosa de una fuente y mínima potencia luminosa que impresiona al ojo humano.

6.- "Incendiar a distancia" Cuenta la leyenda que los griegos, dirigidos por Arquímedes, incendiaban las naves romanas concentrando mediante espejos los rayos solares sobre ellas. Analice no tanto la factibilidad de esta empresa sino su efectividad. Aplique sus análisis a un caso real: incinerar una tabla seca de 10 kg situada a 10 m de los espejos en un día muy soleado.

Analice la veracidad de la historia y calcule la probabilidad de éxito de la artimaña del sabio siracusano.

7. "Velocidad límite". Cuando un objeto cae verticalmente su rapidez no aumenta indefinidamente sino que debido a la fricción con el aire alcanza una rapidez máxima conocida genéricamente como velocidad límite. Mida la velocidad límite de una bola de ping-pong que se suelta desde el reposo. Después de describir completamente el método de medición realice una investigación sobre la teoría pertinente.

8. "Sobre la bicicleta". Analice el movimiento de una bicicleta desde dos puntos de vista: Primero, Las condiciones de estabilidad. Segundo, El efecto de la resistencia del aire sobre la máxima rapidez posible.

9. "Nubes pesadas". Las nubes están constituidas por gotas de agua. El agua es unas 800 veces más densa que el aire. ¿Por qué entonces las nubes no caen como rocas sobre la tierra? No se limite a respuestas cualitativas; realice los cáculos pertinentes.

[Página Principal] | [Problemas]