Un coche entra en un tramo horizontal a una velocidad de 90 km/h. A pesar del rozamiento, el coche acelera hasta alcanzar los 120 km/h 300 m más allá. Si el coeficiente de rozamiento es μ = 0,1 y la masa del coche es de 1 000 kg, calcula el trabajo realizado por el motor del coche y el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.
Respuestas
Un coche entra en un tramo horizontal a una velocidad de 90 km/h. A pesar del rozamiento, el coche acelera hasta alcanzar los 120 km/h 300 m más allá. Si el coeficiente de rozamiento es μ = 0,1 y la masa del coche es de 1 000 kg; Calcular:
1) El trabajo realizado por el motor del coche.
2) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.
Hola!!!
Realizamos un esquema grafico colocando todas las fuerzas intervinientes y de×más datos que nos proporciona el ejercicio. (ver archivo adjunto)
Datos:
v₁ = 90 km/h × 5/18 (Factor de conversión a m/s) ⇒
v₁ = 25 m/s
v₂ = 120 km/h × 5/18 ⇒
v₂ = 33,3 m/s
Tramo Horizontal ⇒ ∑Fv = 0 ⇒
P = -N (Peso = -Normal)
g = 9,8 m/s
d = 300 m
M.R.U.A ⇒ v₂² = v₁² + 2 × a × d
33,3² m/s = 25² m/s + 2 × a × 300 m
33,3² - 25² = 600a
a = 483,89 /600
a = 0,81 m/s²
Fr = μ × N
Fr = μ × (-m × g)
Fr = 0,1 × (-1000 Kg × 9,8 m/s²)
Fr = 980 N Fuerza de Rozamiento
∑FH = F - Fr = m × a
F - 980 = 1000 kg × 0,81 m/s²
F - 980 = 810
F = 810 + 980
F = 1790 N Fuerza Motriz
Trabajo Realizado por la Fuerza Motriz: W₁ = Fm × d
W₁ = 1790 N × 300 m
W₁ = 537000 N×m ( J ) RESPUESTA 1)
Trabajo Realizado por la Fuerza de Rozamiento: W₂ = Fr × d
W₂ = 980 N × 300 m
W₂ = 294000 N×m ( J ) RESPUESTA 2)
Trabajo Neto sobre el Coche: W = W₁ - W₂
W = 537000 J - 294000 J
W = 243000 J = 243 kJ (kiloJoule)
Saludos!!!
