Ejercicios: Interacciones básicas de la naturaleza

Nombra las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza y escribe, para cada una, un ejemplo cotidiano o un fenómeno donde se manifieste.

Explica qué interacción mantiene a la Luna girando alrededor de la Tierra y qué interacción mantiene unidos los protones y neutrones en el núcleo atómico.

Carlos frota un globo contra su cabello y luego el globo atrae pequeños trozos de papel. Indica qué interacción explica este fenómeno y por qué el globo se comporta así.

Una persona de 60 kg y la Tierra se atraen gravitacionalmente. Calcula el peso de la persona con $g \approx 9{,}8\ \text{m/s}^2$. Explica por qué, aunque la Tierra también es atraída por la persona con una fuerza de igual magnitud, es la persona quien parece caer.

Compara la interacción gravitacional y la electromagnética: indica cuál de las dos puede ser atractiva y repulsiva, cuál actúa solo con atracción, y por qué la fuerza gravitacional se nota entre planetas pero no entre dos estudiantes sentados en el mismo salón.

Un libro se desliza sobre una mesa y se detiene. Explica qué fuerza lo frena, de qué interacción fundamental proviene en última instancia y por qué esa fuerza depende de la naturaleza de las superficies en contacto.

Dos protones se encuentran muy cerca dentro de un núcleo. Analiza qué interacciones actúan entre ellos, cuál tiende a separarlos y cuál a mantenerlos unidos, y argumenta por qué el núcleo no se desintegra. Explica además por qué la interacción nuclear fuerte no se percibe en la vida diaria.

Valentina empuja una caja de 15 kg sobre el piso con una fuerza horizontal de 50 N, y la caja se mueve con aceleración constante. El coeficiente de roce cinético es $0{,}25$. Calcula la aceleración de la caja y analiza qué interacciones están implicadas en el peso, en la fuerza normal, en el roce y en el empuje de las manos. Concluye cuáles de estas fuerzas son de origen gravitacional y cuáles de origen electromagnético.