Aplicando el diagrama de cuerpo libre y la 2da Ley de Newton, se tiene :
∑Fx : F * cos(α) - Froce = 0⇒ porque se mueve con velocidad constante
F * cos(α) - μk * Fnormal = 0
∑Fy : Fnormal + F * sen(α) - m * g = 0⇒ Fnormal = m * g - F * sen(α)
a) Coeficiente de fricción dinámicoμk
F * cos(α) - μk[ (m) * (g) - F * sen(α) ] = 0
μk = F * cos(α) / [ m * g - F * sen(α) ]
μk = [ 80 N * cos(35°) ] / [ (14 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) - (80 N) * sen(35°) ]
μk = (65, 53 N) / (137, 2 N - 45, 89 N)
μk = (65, 53 N) / (91, 31 N)
μk = 0, 7⇒ coeficiente de rozamiento dinámico
b) Trabajo que realiza la fuerza que aplica la persona
W = F * d * cos(α)
Calculando la distancia que recorrió la brilladora⇒ MRU (velocidad constante)
x = v * t
x = (3 m / s) * (30 s)
x = 90 m⇒ distancia recorrida por la brilladora
W = (80 N) * (90 m) * cos(35°)
W = 5897, 9 J⇒ trabajo efectuado por la persona
c) Trabajo de la fuerza de fricción
W = (μk) * [m * g - F * sen(α)] * d * cos(180°)⇒ ángulo entre la fuerza de roce y el desplazamiento
W = - (0, 7) * [ 14 kg * 9, 8 m / s ^ 2 - 80 N * sen(35°) ] * (90 m)
W = - (0, 7) * (91, 31 N) * (90 m)
W = - 5752, 77 J⇒ trabajo realizado por la fuerza de roce
d) Trabajo neto sobre la brilladora
W = 5897, 9 J - 5752, 77 J
W = 145, 13 J⇒ trabajo neto sobre la brilladora
e) Potencia desarrollada por la fuerza
P = W / Δt
P = (5897, 9 J) / (30 s)
P = 196, 6 W⇒ potencia consumida por la fuerza de la persona
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