Question

Una masa de 10.0 kg está puesta sobre un plano con 30.0° de inclinación. Entre la masa y el bloque hay un coeficiente de fricción cinética de μ = 0.200. La masa se sube por el plano inclinado usando una cuerda paralela al plano de tal manera que su velocidad sea constante e igual a 1.50m/s . Encontrar la potencia de la tensión de la cuerda.
Seleccione una:
a. 99.1 W
b. 59.0 W
c. 159 W
d. 259 W

Answer 1

La potencia generada por la tensión de la cuerda es igual a:

P = 99.18 W

Definimos un sistema cartesiano de coordenadas de manera que el eje "X" sea paralelo al plano inclinado y el eje "Y" perpendicular.

Aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre la masa en el momento en que se esta moviendo a velocidad constante, ax = 0:

• ∑Fy = 0
• FN - W * cos(30°) = 0
• FN = m * g * 0.87
• FN = 10.0Kg * 9.81m/s² * 0.87
• FN = 85.35 N

• ∑Fx = 0
• Fr + W * sen(30°) - T = 0
• μk * FN + m * g * 0.5 - T = 0
• 0.200 * 85.35 N  +  10.0Kg * 9.81m/s² * 0.5  - T = 0
• T = 66.12 N

Para calcular la potencia aplicada por la tensión de la cuerda "T" usamos la definición de potencia "P" como el producto escalar de la fuerza, en este caso, la tensión por la velocidad "V":

• P = T * V * cos(∅)
• P = 66.12N * 1.50m/s * cos°(0)
• P = 99.18 W