Question

Un niño jala un trineo de 4,0 kg, 27,7 m con una rapidez constante sobre una superficie horizontal. ¿Qué trabajo realiza en él si el coeficiente de fricción cinética entre el trineo y el suelo es 0,3, y si la cuerda forma un ángulo de 28,3° con la horizontal?

Answer 1

La componente horizontal de la fuerza aplicada es la que realiza trabajo.

Si la velocidad es constante, esta fuerza es igual a la fuerza de rozamiento

Sabemos que Fr = u R, siendo R la reacción normal de la superficie sobre el cuerpo.

Equilibrio en el eje vertical:

R + F senα - m g = 0

R = m g - F senα

Equilibrio en el eje horizontal:

F cosα - u R = 0; F cosα = u R

F cosα = u (m g - F senα) = u m g - u F senα

F (cosα + u senα) = u m g

F = 0,3 . 4,0 kg . 9,80 m/s² / (cos28,3° + 0,3 sen28,3°) = 11,5 N

T = F d cosα = 11,5 N . 27,7 m . cos28,3° ≅ 280 J

Saludos Herminio