1. Un camión de remolque tira de un automóvil 5.00 km por una carretera horizontal, usando un cable cuya tensión es de 850N. a) ¿Cuánto trabajo ejerce el cable sobre el auto si tira de él horizontalmente? ¿Y si tira a 35.0º sobre la horizontal? b) ¿Cuánto trabajo realiza el cable sobre el camión de remolque en ambos casos del inciso a)? c) ¿Cuánto trabajo efectúa la gravedad sobre el auto en el inciso a)?
Respuestas
Respuesta:
El trabajo está dado por la expresión:
T = Fd cosθ
donde F es la fuerza, d es el desplazamiento, y θ es el ángulo que forma la fuerza con el desplazamiento.
¿Cuánto trabajo ejerce el cable sobre el auto si tira de él horizontalmente?
Si el camión tira horizontalmente y el auto se mueve en el plano horizontal, entonces el ángulo es 0°, por tanto:
T = Fd cosθ
T = 850 N × 5000 m × cos 0°
T = 4 250 000 J
T = 4.25 × 10⁶ J
¿Y si tira a 35.0º sobre la horizontal?
Si el camión tira con un ángulo de 30° el trabajo será:
T = Fd cosθ
T = 850 N × 5000 m × cos 30°
T = 3 680 608 J
T = 3.68 × 10⁶ J
b) ¿Cuánto trabajo realiza el cable sobre el camión de remolque en ambos casos del inciso?
R/ Realiza en ambos casos el mismo trabajo pero NEGATIVO. El trabajo del cable sobre el camión es RESISTIVO, se opone, se resiste al movimiento del camión, por tanto, es un trabajo negativo.
c) ¿Cuánto trabajo efectúa la gravedad sobre el auto en el inciso a)?
La gravedad actúa perpendicular al eje de movimiento, formando un ángulo de 90 grados con este. Sabemos que:
T = Fd cosθ
T = Fd cos(90°)
T = Fd (0)
T = 0 J El trabajo de la Fuerza de gravedad es cero.
En general se puede concluir que toda fuerza que actúa perpendicular al movimiento no realiza trabajo.