Un trineo cargado con ladrillos tiene una masa total de 18 kg y se arrastra con rapidez constante mediante una cuerda. La cuerda esta inclinada 20º por encima de la horizontal y el trineo se desplaza una distancia de 20cm sobre una superficie horizontal el coeficiente de rozamiento cinetico entre el trineo y la superfcie es de 0.5 (a) ¿Cual es la tension de la cuerda? (b)¿que trabajo realiza la cuerda sobre el trineo? (c) ¿cual es el incremento de energia interna en el trineo y la superficie debido al rozamiento?
AYUDA POR FAVOR!!
Respuestas
a) La tensión de la cuerda es 79.42 New.
b) El trabajo que realiza la cuerda sobre el trineo es 14.92 Joules.
c)La energía interna entre el trineo y la superficie debido a la fricción -14.926 joules.
La tensión de la cuerda , el trabajo y la energía debido a la fricción se calcula mediante la sumatoria de fuerzas en los eje x y y , la fórmula de fuerza de fricción, de la siguiente manera :
mt = 18 kg
α= 20º
d = 20 cm * 1m/100cm = 0.2 m
μ= 0.5
a) T =? tensión de la cuerda
b) W =?
c) E=?
Tx = T*cos 20º
∑Fx= 0 porque se desplaza a velocidad constante :
Tx- Fr=0
Tx = Fr como Fr = μ*N
T * cos20º = μ*N Ecuación 1
ΣFy=0
N + Ty - P=0
N = m*g - T*sen20º Ecuación 2
sustituyendo la ecuación 2 en la ec 1 , resulta:
T * cos20º = μ*m*g -μ*T*sen20º
se despeja la tensión de la cuerda :
T = μ*m*g/(cos 20º +μ*sen20º )
T = 0.5* 18 Kg*9.8m/seg2/( cos20º + 0.5*sen20º)
T = 79.42 New. a)
b ) El trabajo que realiza la cuerda sobre el trineo es:
W = Tx * d* cos 0º
W = T * cos20º * d
W = 79.42 New * cos 20º * 0.2m = 14.92 joles.
c ) El incremento de energía interna entre el trineo y la superficie debido a la fricción :
Fr = Tx = T * cos 20º = 79.42 New * cos 20º = 74.63 New
E= W = Fr*cos 180º *d = 74.63 N * cos180º* 0.2 m = -14.926 Joules.
Respuesta:
gracias por este ejercicio. a simple vista es un ejercicio simple, pero al no tener la la fuerza hay que hacer algunos procesos algebraicos para dar con la respuesta. muchísimas gracias!!