El bloque de 2,00 kg de masa parte del reposo desde una altura h = 5,00 m por un plano inclinado que forma un ángulo de 30,0º con la horizontal. Calcule el trabajo neto o resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el bloque al llegar a la base del plano para los siguientes casos: a. No hay fricción entre el plano y el bloque. b. El coeficiente de fricción entre el plano y el bloque es de 0,010
Respuestas
El trabajo realizado por el bloque si no hay fricción es de W = 29,4 J, y si tenemos un coeficiente de fricción igual a 0.01 podemos concluir que el trabajo realizado es: W ≈ 26,75 J.
Datos del enunciado
- m = 2 Kg
- h = 5 m
- Ф = 30°
Tenemos que para determinar el trabajo neto realizado por las fuerzas debemos calcular el producto de la fuerza neta por la distancia, por lo tanto tenemos que:
W = F . d
La fuerza neta va a ser igual a la fuerza del peso del bloque por lo tanto será igual a:
F = m*g
Donde g= 9.8 m/s2 y considerando que el coeficiente de fricción es 0:
entonces al sustituir tenemos:
W = F*d =
W = m*g*h*cos(θ) =
W = 2 kg*9,8 m/s2 *5 m *cos(30°) =
W = 29,4 J
Ahora para la opción b, tenemos que si el coeficiente de fricción es 0.01:
W = F*d =
W = m*g*h*cos(θ) - μ*m*g*h*sin(θ) =
W = 2*9,8*5*cos(30) - μ*2*9,8*5*sin(30) =
W= 29,4 - 0,01*2*9,8*5*sin(30)
W ≈ 26,75 J
Finalmente, podemos concluir que el trabajo realizado por el bloque si no hay fricción es de W = 29,4 J, y si tenemos un coeficiente de fricción igual a 0.01 podemos concluir que el trabajo realizado es: W ≈ 26,75 J.
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