Question

Un barco remolcador ejerce una fuerza constante paralela a la horizontal de 16,000 N sobre un barco que se mueve con rapidez constante a través del mar.
¿Cuánto trabajo hace el remolcador sobre el barco en una distancia de 1.5 km?​

Answer 1

El trabajo realizado por el barco remolcador es de 24000000 Joules

Expresado en notación científica

$\large\boxed {\bold { 2.4 \ .\ 10^{7} \ J }}$

 

Solución

Desde el punto de vista de la física, el trabajo es una magnitud escalar producido cuando una fuerza mueve un objeto en la misma  dirección en que se aplica.

Se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza actuante en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del objeto, por la magnitud del desplazamiento que éste realiza

Usualmente el trabajo se expresa de la siguiente manera:

$\large\boxed {\bold { T =F \ . \ d \ . \ cos \ \theta }}$

Si la fuerza que mueve al objeto se encuentra por completo en la misma dirección en que se efectúa el desplazamiento, el ángulo Ѳ es igual a cero donde el cos0° = 1  

Quedando reducida la fórmula a:

$\large\boxed {\bold { T =F \ . \ d }}$

Donde

$\large\textsf{T = Trabajo }$

$\large\textsf{F = Fuerza }$

$\large\textsf{d = distancia }$

Donde es este el caso que se presenta con el barco remolcador al ejercer una fuerza constante sobre el barco. El desplazamiento se encuentra en la misma dirección de la fuerza.

Convertimos los kilómetros a metros

Sabiendo que 1 kilómetro equivale a 1000 metros

$\boxed {\bold { d = 1,5 \not km \ . \ \left(\frac{1000 \ m }{1 \ \not km }\right) = 1500 \ m }}$

Hallamos el trabajo realizado por el barco remolcador

$\large\boxed {\bold { T =F \ . \ d }}$

$\large\textsf{Reemplazamos en la f\'ormula }$

$\boxed {\bold { T = 16000 \ N \ . \ 1500 \ m }}$

$\large\textsf{1 J = 1 N . m }$

$\large\boxed {\bold { T = 24000000 \ J }}$

El trabajo efectuado  por el barco remolcador es de 24000000 Joules

Expresado en notación científica

$\large\boxed {\bold { T = 2.4 \ .\ 10^{7} \ J }}$