Una fuerza f desplaza un bloque de 40 kg plano arriba una distancia de 14m. Si la velocidad es constante , determinar el trabajo realizado por F cuando : a. ) u = 0 b. ) u = 0. 08 - el ángulo de inclinación del plano de es 32 grados.
Aplicando el diagrama de cuerpo libre y la 2da Ley de Newton :
∑Fx : F - Froce - m * g * sen(α) = 0⇒ porque la velocidad es constante
∑Fy : Fnormal - m * g * cos(α) = 0⇒ Fnormal = m * g * cos(α)
F - μk * Fnormal - m * g * sen(α) = 0
F - μk * m * g * cos(α) - m * g * sen(α) = 0
F = m * g [ μk * cos(α) + sen(α) ]
a) Para cuandoμk = 0 (coeficiente de rozamiento dinámico)
F = m * g * sen(α)
F = ( 40 kg ) * ( 9, 8 m / s ^ 2 ) * sen(32°)
F = 207, 73 N⇒ fuerza aplicada
El trabajo efectuado es :
W = F * Δx
W = ( 207, 73 N ) * ( 14 m )
W = 2908, 2 J⇒ trabajo efectuado
b) Para cuandoμk = 0, 08
F = (40 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) [ 0, 8 * cos(32°) + sen(32°) ]
F = 473, 68 N⇒ fuerza aplicada
El trabajo efectuado :
W = (473, 68 N) * ( 14 m)
W = 6631, 47 J⇒ trabajo efectuado
Mientras mas resistencia se le aplique al bloque en movimiento, mayor será el trabajo efectuado para moverse por el plano
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