Question

Un bloque de masa m 12 kg va a ser empujado una distancia de 5 m a lo largo de un plano inclinado de modo tal que en el proceso se eleva una distancia de 2 m, suponiendo una superficie con coef. de roce cinético= 0,15 , calcule cuanto trabajo tendria que llevarse a cabo si se aplica una fuerza paralela al plano inclinado para empujar al bloque hacia arriba a velocidad constante

Answer 1

masa= 12 Kg

La Distancia Que Va A Recorrer Es De 5metros Pero El plano Esta Inclinado a Una Altura De 2m, Por Lo Cual Forma Un Triángulo Rectángulo Con Altura 2m e Hipotenusa 5m, Debemos Calcular El ángulo (Ya Que El Ángulo De Elevación Se incluye en el Trabajo)...

Por Medio De La Función Trigonométrica Seno (Ya Que Esta Nos Da El Angulo Si Sabemos El Cateto Opuesto Y La Hipotenusa)

Senø= CO/ h
Senø= 2m/5m
SenØ= 0,4
∅= Arcsen 0,4
∅= 23, 57°----> Angulo De inclinación Del Plano

Calculemos El Peso Del Bloque...
w= 12Kg * 9,8m/s²
w= 117,6N

Como Ya Tenemos El Peso... para Calcular La Fuerza De Friccion Que Hace El Plano Necesitamos Saber La Fuerza Normal...
la Fuerza Normal Es La Misma Magnitud Del Peso Pero En Sentido contrario..
Fn = - 117,6N

Fr= Fn * ū
Fr= -117,6N * 0,15
Fr= - 17,64N →→→ Esta Es La Fuerza De Fricción

como La fuerza Aplicada Debe Ser Mayor A La De Fricción Para Que el Bloque Se Mueva... Aproximemos La Fuerza De Fricción A -18N y Supongamos Que Aplicamos Una Fuerza De 20N... Calculemos Finalmente El Trabajo...

W= F * Cosø ∆x

W= 20N * Cos (23, 57°) 5m →→→ Recordemos Que Ya Calculamos El Angulo Del Plano Inclinado Anteriormente

W= 20N * 4,58m
W= 91,6 J

El Trabajo Que Debe Aplicarse Al Bloque Para Que Recorra 5m Es De 91,6Julios

Espero ayude!