Ampliación: Teoría aplicada de fuerzas y energía (667)

, por F_y_Q

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Contesta de forma razonada y concisa a las siguientes preguntas:

a) Un vehículo que se mueve con velocidad constante, ¿puede cambiar su sentido del movimiento si su trayectoria es rectilínea?

b) ¿Por qué tarda más en pararse un objeto que rueda sobre el suelo que otro que se desliza, siendo ambos del mismo material?

c) Los sistemas pueden almacenar energía pero, ¿qué efectos conlleva? Si la transfieren a otros sistemas, ¿qué produce en éstos?

d) ¿Podemos aplicar varias fuerzas sobre un sistema sin que éste varíe su situación de equilibrio? ¿qué condiciones deben cumplirse?

e) ¿Qué diferencia fundamental existe entre la conducción y la radiación como forma de propagación del calor?

P.-S.

a) No. Una velocidad constante implica que lo es su módulo, dirección y sentido. Esto quiere decir que, siendo una trayectoria rectilínea, el vehículo no puede cambiar el sentido.

b) La clave está en el coeficiente de rozamiento. El coeficiente de rozamiento por rodadura es más pequeño que el coeficiente de rozamiento por deslizamiento. Cuando un cuerpo rueda, la superficie de contacto entre éste y el suelo es menor que en el caso del deslizamiento. El coeficiente de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies que rozan y de la naturaleza de éstas. Cuando rueda, la superficie de contacto entre los cuerpos es mucho menor. (Valga como simplificación del fenómeno de resistencia a la rodadura que se produce).

c) La energía puede depender, en último extremo, de la velocidad de un sistema (o de las partículas que lo componen), de la posición o deformación de éste y de su composición química. Cuando almacenan energía lo hacen siempre variando alguna de estas propiedades del sistema. La transferencia de energía de un sistema a otro provoca un cambio en estas propiedades en ambos sistemas, tanto en el que cede energía como en el que la recibe. A esta transferencia de energía se le llama trabajo, si es referida a la transferencia de energía mecánica, o calor, si es debida a la transferencia de energía térmica.

d) Podemos hacerlo. Para ello es necesario que, tanto la suma de la fuerzas externas aplicadas, como la suma de los momentos de esas fuerzas, sean cero. De ese modo el sistema no se traslada y no gira.

e) La conducción implica el contacto directo entre los sistemas materiales que están transfiriendo calor, mientras que la radiación no implica la presencia de un medio material.