Freguntas física

PREGUNTAS FÍSICA

1. ¿Cuántas veces es menor la velocidad con que se mueve un caracol que la de un peatón?

R/ta: El caracol tiene bien merecida la fama que se le atribuye en los refranes. Su velocidad es de 1,5 mm por seg., o de 5,4 m por h, es decir, exactamente mil veces menor que la del hombre al paso. Por consiguiente, la velocidad del peatón es de 1,5 m por seg.

2. ¿Qué velocidades alcanzan los aviones modernos?

R/ta: En muchas líneas aéreas de la URSS y de otros países funcionan los aviones a reacción soviéticos TU-104 (fig. 1), TU-114, IL-18 y otros, cuyas velocidades medias de vuelo son de 8001 000 km/h. No hace mucho, ante los constructores de aviones se planteaba el problema de pasar la «barrera de sonido», es decir, de superar la velocidad del sonido (330 m/seg ó 1.200 km/h). Hoy día, la velocidad de los aviones militares, tanto de caza como de bombardeo, supera dos o tres veces esta velocidad. En los próximos años estas velocidades llegarán a ser también ordinarias para los aviones de pasajeros.

3. ¿Puede el hombre adelantar al Sol en su movimiento diario por el firmamento?

R/ta: Para «adelantar al Sol» (o, mejor dicho, a la Tierra) en las latitudes polares, se necesita una velocidad mucho menor. Así, en el paralelo 77 (Nueva Zembla), un avión que desarrolle 450 km /h puede volar una distancia igual a la que, durante el mismo intervalo de tiempo, recorre un punto de la superficie de la Tierra al girar ésta alrededor de su eje. Para los pasajeros de este avión el Sol estará quieto y parecerá colgado en el cielo, sin aproximarse al ocaso (claro que, para que esto ocurra, el avión tendrá que moverse en la dirección conveniente).

4. ¿Cómo se consigue en la pantalla del cine que los movimientos sean muy lentos?

R/ta: Cuando las escenas tomadas con 61 se proyectan en la pantalla, haciendo pasar la película a la velocidad normal de 24 cuadros por segundo, el observador ve los movimientos «alargados», es decir, realizándose un número proporcional de veces más despacio que lo normal.

5. ¿Cuándo nos movemos más deprisa alrededor del Sol, a mediodía o a medianoche?

R/ta: Dentro del sistema solar nosotros tenemos dos movimientos: uno de traslación alrededor del Sol y otro, simultáneo, de rotación alrededor del eje de la Tierra. Estos dos movimientos se combinan, pero cuando nos encontramos en el hemisferio en que es de día, el resultado de esta combinación es diferente del que se obtiene cuando estamos en el hemisferio en que es de noche. Véase la anterior y se comprenderá, que a medianoche, la velocidad de rotación se suma a la de traslación de la Tierra, mientras que a mediodía, al revés, se resta de ella. Es decir, a medianoche nos movemos, en el sistema solar, más deprisa que a mediodía.

6. ¿Por qué los radios superiores de las ruedas en movimiento se suelen confundir a simple vista, mientras que los inferiores se distinguen entre sí?

R/ta: Muy sencillo; en que la parte superior de la rueda se mueve efectivamente más deprisa que la inferior. Es el caso, que cada punto de la rueda realiza simultáneamente dos movimientos: uno de rotación, alrededor de su eje, y otro de avance, junto con este mismo eje. Tiene lugar, pues, lo mismo que en el caso de la esfera terrestre, una combinación de dos movimientos, pero el resultado de esta combinación es diferente para las partes inferior y superior de la rueda. En la parte superior, el movimiento de rotación de la rueda se suma al de avance, ya que estos dos movimientos van en el mismo sentido. En la parte inferior, al revés, el movimiento de rotación tiene dirección contraria al de avance y, por consiguiente, se resta de este último. He aquí por qué la parte superior de la rueda se mueve más do prisa, con relación a un observador fijo, que la parte inferior de la misma.

7. ¿Qué puntos de una locomotora en marcha se mueven más despacio?

R/ta:

Experimento con un objeto redondo y una cerilla. Cuando el objeto rueda hacia la izquierda, los puntos F, E y D, de la parte sobresaliente de la cerilla, se mueven en sentido contrario

8. ¿Qué partes de la locomotora se mueven en dirección contraria?

R/ta: Todos sabemos que las ruedas de ferrocarril tienen en sus bandajes un reborde saliente. Pues bien, cuando el tren se mueve, el punto inferior de este reborde no se desplaza hacia adelante, sino ¡hacia atrás!

9. ¿Por qué nos parece que las estrellas están desplazadas hacia adelante en la dirección que sigue la Tierra por su órbita?

R/ta: Al movernos junto con la Tierra, siguiendo su órbita, y encontrarnos con los rayos de luz de las estrellas, juzgamos erróneamente sobre la posición que ocupan los puntos de procedencia de estos rayos, de la misma manera que los tripulantes de la barca de remos se equivocaban al determinar el sitio de partida de la barca de vela. Por esto, nos parece que las estrellas están un poco desplazadas hacia adelante, siguiendo la trayectoria de la Tierra. Claro, que como la velocidad de traslación de la Tierra es insignificante en comparación con la velocidad de la luz (10 000 veces menor), la desviación aparente de las estrellas es muy pequeña. No obstante, esta desviación puede determinarse con ayuda de aparatos astronómicos. Este fenómeno se conoce con el nombre de aberración de la luz.

10. ¿Por qué, al levantarnos de una silla, echamos el cuerpo hacia adelante o metemos los pies debajo de ella?

R/ta: El centro de gravedad de una persona sentada se encuentra dentro de su cuerpo, cerca de la columna vertebral y a unos 20 centímetros sobre el nivel del ombligo. Si trazamos desde este punto una vertical hacia abajo, esta línea pasará por debajo de la silla y más atrás que las plantas de los pies. Pero para que esta persona pueda levantarse, la línea en cuestión deberá pasar entre dichas plantas.

Es decir, que para levantarnos tenemos que echar nuestro cuerpo hacia adelante, desplazando así nuestro centro de gravedad en esta misma dirección, o correr los pies hacia atrás, para hacer que el punto de apoyo se encuentre debajo del centro de gravedad. Esto es lo que generalmente hacemos cuando nos levantamos de una silla. Pero cuando no se nos permite ni lo uno ni lo otro, como en el caso del experimento anteriormente descrito, es muy difícil levantarse.

11. ¿Cómo se explica el andar de los viejos marinos?

R/ta: Pues se explica, porque toda su vida la pasan en el barco, cuyo suelo se balancea y hace que la vertical de sus centros de gravedad pueda salirse en cualquier momento de los límites del espacio limitado por las plantas de sus pies.

12. ¿En qué se distingue el correr del andar?

13. ¿Cómo hay que saltar, en caso de necesidad, de un vagón en marcha? Explicar fundamentadamente la respuesta.

14. El fabuloso embustero Munehhausen contaba, que había cogido balas de cañón en pleno vuelo. ¿Es totalmente imposible esto?

15. Cuando se va en un automóvil a gran velocidad, ¿pueden cogerse impunemente objetos lanzados hacia él?

16. Cuándo un cuerpo cae, ¿qué pesa, más o menos que en reposo?

17. ¿Es inevitable que todos los cuerpos lanzados hacia arriba vuelvan a caer en la Tierra?

18. ¿Está bien descrito en la novela de Julio Verne «De la Tierra a la Luna» lo que sucede dentro del proyectil en vuelo?

19. ¿Se puede pesar bien en balanzas inexactas, si se tienen pesas buenas?

20. Y en balanzas exactas, ¿se puede pesar bien con pesas malas?

21. ¿Es conveniente para nosotros que los huesos de nuestro esqueleto trabajen como palancas, en condiciones en las cuales se emplea mucha fuerza para vencer pequeñas resistencias?

22. ¿Por qué los esquiadores no se hunden en la nieve blanda?

R/ta: Un hombre puede andar perfectamente por la nieve blanda cuando lleva esquís, pero sin ellos se hunde. ¿Por qué? Pues, porque, en el primer caso, la presión de su cuerpo se distribuye sobre una superficie considerablemente mayor que en el segundo.

23. ¿Por qué no parecen duras las hamacas de cuerda?

R/ta: Hasta el lecho más duro puede parecer blando, siempre que la presión; de nuestro cuerpo se distribuya regularmente sobre una gran superficie. Supongamos, por ejemplo, que nos tendemos sobre arcilla blanda y que la huella de nuestro cuerpo queda grabada en ella. Si nos levantamos y dejamos que se seque la arcilla (al secarse, la arcilla se contrae en un 5-10%, pero admitamos que esto no ocurre), hasta ponerse dura como la piedra, y después volvemos a echarnos en el hueco que antes dejamos en este molde pétreo, nos sentiremos en él lo mismo que en un colchón de plumas, a pesar de su dureza.

24. ¿Cómo se llevó a cabo el tiro de ultralargo alcance?

R/ta: Al final de la primera guerra mundial (1918), cuando los éxitos de la aviación francesa e inglesa dieron fin a las incursiones aéreas enemigas, la artillería alemana puso en práctica, por primera vez en la historia, el bombardeo de ciudades enemigas situadas a más de cien kilómetros de distancia. El estado mayor alemán decidió emplear este nuevo procedimiento para batir la capital francesa, la cual se encontraba a más de 110 km del frente.

Hasta entonces nadie había probado este procedimiento. Los propios artilleros alemanes lo descubrieron casualmente. Ocurrió esto al disparar un cañón de gran calibre con un gran ángulo de elevación.

Variación del alcance de un proyectil al ir variando el ángulo de elevación de un cañón de ultralargo alcance. Con el ángulo 1 el proyectil cae en el punto

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