Question

una fuerza f desplaza un bloque de 40 kg plano arriba una distancia de 14m. si la velocidad es constante , determinar el trabajo realizado por F cuando:
a.) u=0
b.) u=0.08

-el ángulo de inclinación del plano de es 32 grados

Answer 1

Aplicando el diagrama de cuerpo libre y la 2da Ley de Newton:

∑Fx: F - Froce - m*g*sen(α) = 0 ⇒ porque la velocidad es constante

∑Fy: Fnormal - m*g*cos(α) = 0 ⇒ Fnormal = m*g*cos(α)

F - μk * Fnormal - m*g*sen(α) = 0

F - μk*m*g*cos(α) - m*g*sen(α) = 0

F = m*g [ μk * cos(α) + sen(α) ]

a) Para cuando μk = 0 (coeficiente de rozamiento dinámico)

F = m * g * sen(α)

F = ( 40 kg ) * ( 9,8 m/s^2 ) * sen(32°)

F = 207,73 N ⇒ fuerza aplicada

El trabajo efectuado es:

W = F * Δx

W = ( 207,73 N ) * ( 14 m )

W = 2908,2 J ⇒ trabajo efectuado 

b) Para cuando μk = 0,08 

F = (40 kg) * (9,8 m/s^2)  [ 0,8 * cos(32°) + sen(32°) ]

F = 473,68 N ⇒ fuerza aplicada

El trabajo efectuado:

W = (473,68 N) * ( 14 m)

W = 6631,47 J ⇒ trabajo efectuado

Mientras mas resistencia se le aplique al bloque en movimiento, mayor será el trabajo efectuado para moverse por el plano

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