Una carretilla cargada con ladrillos tiene una masa total de 33 kg y se jala por medio de una cuerda de tal forma que se mueve con rapidez constante. La cuerda está inclinada a 17°sobre la horizontal y la carretilla se mueve 92,8 m sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el suelo y la carretilla es de 0,32.
¿Cuánto trabajo efectúa la fuerza aplicada sobre la cuerda?
Sugerencia: Calcule primero la tensión de la cuerda.
Respuestas
El trabajo realizado para halar la carretilla 92.8m es igual a:
W = 8757.33 J
Aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre la carretilla en el momento en que esta siendo halada por la cuerda, denominamos la tension de la cuerda como "F" :
- ∑Fy = 0
- W - FN - F * sen(17°) = 0
- FN = 33Kg * 9.8m/s² - (F *0.29) = 0
- 1) FN = 323.4 N - 0.29 * F
Como la velocidad de desplazamiento es constante, ax = 0
- ∑Fx = 0
- F * cos(17°) - Fr = 0
- 2) F * 0.96 - 0.32 * FN = 0
Sustituimos ecuación 1) en ecuación 2):
- F * 0.96 - 0.32 * (323.4 N - 0.29 * F) = 0
- F * 0.96 - 103.49 N + 0.093 * F = 0
- 1.05 * F = 103.49 N
- F = 98.30 N
Ahora con este valor calculamos el trabajo por definición:
- W = F * d * cos(17°)
- W = 98.30N * 92,8 m * 0.96
- W =8757.33 J
Respuesta:
Explicación:
El trabajo realizado para halar la carretilla 92.8m es igual a:
W = 8757.33 J
Aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre la carretilla en el momento en que esta siendo halada por la cuerda, denominamos la tension de la cuerda como "F" :
∑Fy = 0
W - FN - F * sen(17°) = 0
FN = 33Kg * 9.8m/s² - (F *0.29) = 0
1) FN = 323.4 N - 0.29 * F
Como la velocidad de desplazamiento es constante, ax = 0
∑Fx = 0
F * cos(17°) - Fr = 0
2) F * 0.96 - 0.32 * FN = 0
Sustituimos ecuación 1) en ecuación 2):
F * 0.96 - 0.32 * (323.4 N - 0.29 * F) = 0
F * 0.96 - 103.49 N + 0.093 * F = 0
1.05 * F = 103.49 N
F = 98.30 N
Ahora con este valor calculamos el trabajo por definición:
W = F * d * cos(17°)
W = 98.30N * 92,8 m * 0.96
W =8757.33 J