Question

En un aeropuerto un pasajero arrastra a una velocidad constante una maleta con ruedas de 6,5 kg formando un ángulo de 50 grados con el suelo y el coefisiente de rozamiento entre las ruedas y el suelo es de 0,3 .Calcule el trabajo efectuado por cada una de las fuerzas q actúen sobre la maleta si a recorrido 4 metros

Answer 1

El trabajo realizado por el peso es igual a:

W = 0

Trabajo realizado por la fuerza normal es:

W = 0

Trabajo realizado por la fuerza de roce es igual a:

W = 0

Trabajo realizado por la fuerza del pasajero:

W = 128.0 J

Para calcular la Fuerza Normal "FN" y la fuerza ejercida por el pasajero "F" que ejerce el piso sobre la maleta aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre la maleta en el momento en que esta siendo arrastrada por el pasajero:

• ∑Fy = 0
• P - FN - F*sen(50°) = 0
• 6.5Kg * 9.8m/s² - FN - F*0.77 = 0
• 1)       FN = 63.7N - 0.77*F

• ∑Fx = 0 , por la condición de velocidad constante a=0
• F*cos(50°) - FR = 0
• F * 0.64 - 0.3 * FN = 0
• FN = 0.64 * F / 0.3
• 2)       FN = 2.13 * F

Igualamos ecuación 1) y ecuación 2):

• 63.7N - 0.77*F  =  2.13 * F
• 2.9 * F = 63.7N
• F = 22.0 N

Sustituimos este valor en la ecuación 2):

• FN = 2.13 * F
• FN = 46.86 N

El trabajo se calcula por definición:

W = F * d *cos(α)

Trabajo realizado por el peso:

• W = 6.5Kg * 9.8m/s² * 4.0m * cos(90°)
• W = 6.5Kg * 9.8m/s² * 4.0m * (0)
• W = 0

Trabajo realizado por la fuerza normal:

• W = 46.86N * 4.0m * cos(270°)
• W = 46.86N * 4.0m * (0)
• W = 0

Trabajo realizado por la fuerza de roce:

• W = 0.3 * 46.86N * 4.0m * cos(180°)
• W = 46.86N * 4.0m * (-1)
• W = - 187.44 J

Trabajo realizado por la fuerza que ejerce el pasajero:

• W = 50N * 4.0m * cos(50°)
• W = 50N * 4.0m * (0.64)
• W = 128.0 J