Question

Para subir un carro de 40 kg un hombre aplica una fuerza F y utiliza una rampa u plano inclinado con 37º con respecto a la horizontal, de tal manera que el carro sube con velocidad constante de 2m/s, si se desprecia el rozamiento, determinar:

a) La energía mecánica en el punto A que se encuentra en la base del plano
b) La energía mecánica en el punto B que se encuentra a 0.5 m de altura sobre el piso
c) El trabajo realizado por la fuerza F que ejerce el hombre

Answer 1

En relación a la rampa de 37º usada para que el carro suba con velocidad constante al aplicarle una fuerza F:

a) La energía mecánica en el punto A => Ea = 0

b) La energía mecánica en el punto B => Eb = 276 J

c) El trabajo realizado por la fuerza F => W = 195,81 J

 

Partiendo del diagrama de cuerpo libre que se anexa, tenemos que:

∑Fx = 0 => F - Wx = 0

F = mgSenβ; β = 37°

F = (40)(9,8)Sen37° => F = 235,91 N

 

En el punto A:

Ea = Ec + Ep;  Ec = (1/2)mV²  y  Ep = mgh

Siendo V = 0 y h =0 => Ec = Ep = 0

Por lo tanto Ea = 0

 

En el punto B

Eb = Ec + Ep

Eb = (1/2)(40)(2)² + (40)(9,8)(0,5) => Eb = 276 J

 

En lo que respecta al trabajo hecho por la fuerza F:

W = Fd;  d = 0,5/Sen37° => d = 0,83 m

W = (235,91)(0,83) => W = 195,81 J