Un bloque de 4 kg se empuja una distancia de 10 m sobre un plano horizontal, con coeficiente de razonamiento 0,2 por una fuerza constante F paralela al plano a velocidad constante. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza F?
Respuestas
Para este problema, debemos calcular la fuerza "F" que el bloque realiza, para ello, calculamos la fuerza resultante (R), y como se empuja a velocidad constante, quiere decir que la suma de sus fuerzas es equivalente a cero:
F - Fr = 0
Como carecemos de la fuerza de rozamiento, calculamos la misma en base al coeficiente de rozamiento:
F - (μ * N) = 0
Como sabemos, "N" es la fuerza entre dos supercies, es decir el peso en este caso, así que para ello aplicamos el principio de Newton, "w = mg", entonces tenemos como ecuación final que:
F - (μ * m * g) = 0
Tenemos como datos los siguientes:
F = Fuerza Normal = ¿?
μ = Coeficiente de rozamiento = 0,2
m = Masa = 4 kg
g = Gravedad = 9,81 m/s²
Reemplazamos acorde lo planteado y tendremos que:
F - (0,2 * 4 kg * 9,81 m/s²) = 0
- Efectuamos las operaciones:
F - (7,848 N) = 0
- La fuerza de rozamiento pasa a sumar:
F = 7,848 N
Ahora que poseemos la fuerza F, podemos aplicar el trabajo que la misma realiza, para lo cual aplicamos el principio del Trabajo:
W = Fd
Tenemos como datos:
W = Trabajo = ¿?
F = Fuerza = 7,848 N
d = Distancia = 10 m
Reemplazamos acorde la ecuación:
W = 7,848 N * 10 m
- Efectuamos la operación:
W = 78,48 N*m
Recordemos que:
Un Newton por metro equivale a un Joule, es decir:
1 N*m = 1 J
Resultado:
El trabajo efectuado es de 78,48 Joules.