Ejercicios: Fuerzas por contacto y a distancia

Clasifica cada una de las siguientes fuerzas como fuerza por contacto o fuerza a distancia: (a) la patada de un jugador al balón, (b) el peso de una mochila, (c) la atracción de un imán sobre un clavo sin tocarlo, (d) la fricción de las llantas de una bicicleta con el asfalto.

Valentina empuja una caja y esta empieza a moverse. Escribe con tus palabras qué efecto produjo la fuerza sobre la caja y menciona otros dos efectos que una fuerza puede producir sobre un cuerpo.

Un ciclista de la Costa Verde, en Lima, deja de pedalear y su bicicleta se va deteniendo poco a poco en una pista horizontal. Indica qué fuerza de contacto es la principal responsable de que se detenga y en qué sentido actúa respecto del movimiento.

Santiago patea un balón de fútbol de $0.4\ \text{kg}$ y este sale rodando por el patio del colegio. Después de unos metros el balón se detiene. Explica, usando los conceptos de fuerza de contacto y fuerza a distancia, qué fuerzas actúan sobre el balón mientras rueda y por qué finalmente se detiene.

Sobre una carretilla actúan dos fuerzas horizontales: Mateo la empuja hacia adelante con $60\ \text{N}$ y la fricción con el suelo la frena con $20\ \text{N}$. Calcula la fuerza neta sobre la carretilla, indica hacia dónde se mueve y di si su rapidez aumenta, disminuye o se mantiene, justificando tu respuesta.

Una combi se mueve en una avenida recta de Arequipa con rapidez constante de $54\ \text{km/h}$. Sabiendo que el motor empuja hacia adelante con una fuerza de $1{,}500\ \text{N}$, indica cuánto vale la fuerza de fricción y resistencia del aire total que actúa sobre la combi. Explica qué principio usaste.

Camila monta su bicicleta en una pista horizontal. Primero pedalea y acelera; luego mantiene una rapidez constante; por último deja de pedalear y frena suavemente con los pies sobre el suelo. Describe, para cada etapa, qué fuerzas horizontales actúan, cuál es la fuerza neta (nula, hacia adelante o hacia atrás) y cómo cambia el movimiento. Termina explicando por qué "mantener la rapidez constante" no significa que no haya fuerzas actuando.

Dos estudiantes, Diego y Ximena, discuten. Diego dice: "Si un cuerpo se mueve, siempre hay una fuerza neta que lo empuja en el sentido del movimiento". Ximena dice: "Un cuerpo puede moverse sin fuerza neta". Analiza ambas afirmaciones con ejemplos concretos (por ejemplo, un carro que viaja de Lima a Ica por la Panamericana Sur y un balón lanzado hacia arriba), decide quién tiene razón y explica por qué.