Question

Carlos hala una caja sobre un plano cartesiano bidimensional con una fuerza constante F ⃗=(108i ̂ + 66,0j ̂) N , desplazándola r ⃗=(12,0i ̂ + 6,00j ̂) m. Con base en la anterior información, determine:
A. La magnitud de la fuerza aplicada.
B. La distancia que movió la caja.
C. El trabajo que efectúa Carlos sobre la caja.
D. El ángulo que forman la fuerza aplicada a la caja y el desplazamiento de la misma.

Answer 1

Respuesta.

Inicialmente para buscar las magnitudes debemos aplicar el teorema de Pitágoras, tenemos que:

Fr = √(Fx² +Fy²)

Fr = √(95N)² + (41N)²

Fr = 103.46 N

Aplicamos el mismos procedimiento con la distancia, tenemos que:

dr = √(8)² + (4.30 m)²

dr = 9.08 m

Ahora, el trabajo esta definido como el producto escalar entre el vector desplazamiento y el vector fuerza, tenemos que:

W = F · d

W = ( 95,41) N · ( 8,4.30) m

W = 95·8 + 41·(4.30)

W = 936.3 J

Ahora teniendo el trabajo, definimos el producto escalar para obtener el ángulo.

W = F·d·cos(α)

936.3 J = 103.46 N · 9.08 m · cos(α)

cos(α) = 0.9966

α = 4.66º

Por tanto el ángulo entre los vectores es de 4.66º o el complemento de 85.33º.