Question

Con una fuerza 148 N se requiere desplazar una caja de 37,0 kg por una sección sin fricción (x_1) y la otra con fricción (x_2), como se muestra en la figura. Cada una de las secciones tiene una longitud de 9,00 metros. Encuentre potencia que se obtiene cuando:


A. La caja es arrastrada aplicando una fuerza paralela al eje X en la superficie sin fricción.

B. La caja es arrastrada aplicando una fuerza paralela al eje X en la superficie con fricción.

C. La caja es arrastrada aplicando una fuerza con un ángulo de 35 grados respecto al eje X en la superficie sin fricción.

D. La caja es arrastrada aplicando una fuerza con un ángulo de 35 grados respecto al eje X en la superficie con fricción.

por favor ayúdenme :(

Answer 1

Para el sistema de fuerza de jalado de un bloques según los incisos la potencia desarrollada es de

A ) P = 628.3 W

B ) P = 133.15 W

C ) P = 464.3 W

D ) P = 111.4 W

Explicación paso a paso:

Primeramente debemos saber que la potencia es el trabajo ejercido durante un periodo de tiempo

P = W/t

A.- La caja es arrastrada aplicando una fuerza paralela al eje X en la superficie sin fricción

Trabajo

W = FdCos∡Fd

W = 148N*9mCos0°

W = 1332 J

Por segunda ley de newton

F = ma

a = 148N / 37kg = 4 m/s²

Vf² = Vo² + 2ax1

Vf = √(0 + 2*4m/s²*9m)

Vf = 8.48 m/s

tiempo empleado

Vf = Vo + at

t = 8.48m/s - 0 / 4 m/s²

t = 2.12s

P =  1332 J / 2.12s

P = 628.3 W

B.- La caja es arrastrada aplicando una fuerza paralela al eje X en la superficie con fricción

Suponiendo un coeficiente de fricción u = 0.2

F - Fr = ma

148 - 0.2(mg) = ma

148N - 0.2*9.81m/s²*37kg = 37kg*a

148N - 72.594N = 37kg*a

a = 2.04 m/s²

W = 1332 J + 72.594N*9mCos180°

W = 679.06 J

Vf² = Vo² + 2ax1

Vf = √(8.48² + 2*2.04m/s²*9m)

Vf = 10.42 m/s

tiempo empleado

t = 10.42m/s - 0 / 2.04m/s²

t = 5.1s

P =  679.06 J / 5.1s

P = 133.15 W

C.- La caja es arrastrada aplicando una fuerza con un ángulo de 35 grados respecto al eje X en la superficie sin fricción.

Trabajo

W = 148NCos30°*9mCos0°

W = 1091.1 J

Por segunda ley de newton

a = 148NCos35° / 37kg = 3.28 m/s²

Vf² = Vo² + 2ax1

Vf = √(0 + 2*3.28m/s²*9m)

Vf =7.7 m/s

tiempo empleado

Vf = Vo + at

t = 7.7m/s - 0 / 3.28m/s²

t = 2.35s

P =  1091.1 J / 2.35s

P = 464.3 W

D.- La caja es arrastrada aplicando una fuerza con un ángulo de 35 grados respecto al eje X en la superficie con fricción.

Suponiendo un coeficiente de fricción u = 0.2

FCos35° - Fr = ma

148NCos35° - 0.2(mg - 148NSen35°) = ma

148NCos35° - 0.2*(9.81m/s²*37kg - 148NSen35°) = 37kg*a

148 NCos35° - 55.62 = 37kg*a

a = 1.8 m/s²

W = 1091.1 J + 55.62N*9mCos180°

W = 590.42 J

Vf² = Vo² + 2ax1

Vf = √(7.7² + 2*1.8m/s²*9m)

Vf = 9.6 m/s

tiempo empleado

Vf = Vo + at

t = 9.6m/s - 0 / 1.8m/s²

t = 5.3s

P =  590.42 J / 5.3s

P = 111.4 W