4- Un vagón de carga de 50 toneladas métricas de masa se empuja una distancia de 800 m hacia arriba sobre una vía con inclinación 1.2% con rapidez constante. a)Calcule el trabajo que realiza contra la gravedad el empuje de la barra de tracción. b)Si la fuerza de fricción que retarda el movimiento es de 1 500 n, determine el trabajo total efectuado.
Respuestas
Un vagón de carga de 50 toneladas métricas de masa se empuja una distancia de 800 m hacia arriba sobre una vía con inclinación 1.2% con rapidez constante.
Datos:
m = 50.000 kg = 50 toneladas
g= 9,8 m/seg²
d = 800m
Peso del vagón:
P = m * g
P = ( 50.000kg ) ( 9,8 m/seg²)
P = 490.000 Newton
Angulo de inclinación:
Tangente de θ = 12 / 100
tg θ = 0,12
θ = arctan 0,12
θ = 6,843 º
a) Trabajo que realiza contra la gravedad el empuje de la barra de tracción
W = F*d* cosθ
W = 490.000N*800m*cos6,843°
W = 389.207.535,98 joules
b) Si la fuerza de fricción que retarda el movimiento es de 1 500 n, determine el trabajo total efectuado.
WFr = 1500N*800m
WFr = 1.200.000 joules
Wt = W-WFr
W = 389.207.535,98 joules -1200.000 joules
WT = 388.007.535,98 joules
El valor del trabajo que realiza contra la gravedad es de W = 389.21MJ
Si hay fuerza de fricción el trabajo total efectuado es Wt = 388.01 MJ
¿Qué es el trabajo mecánico?
El trabajo mecánico se define como la relación que hay entre la aplicación de una fuerza por un determinado desplazamiento, esta relación se iguala a la variación de energía mecánica en el estudio de la dinámica y cinemática de cuerpos, y su ecuación es:
W = Fd Cos∅
Determinamos el ángulo de inclinación:
Tg∅ = CO/CA
∅ = tg⁻ (12 /100)
∅ = 6.84°
- Peso del vagón:
P = mg
P = (50000kg ) ( 9,8 m/s²)
P = 490000 N
W = 490000 N x 800m Cos6.84°
W = 389.21MJ
Si hay fricción de 1500N
Wfr = 1500 N x 800m
Wfr = -1.2 MJ
Wt = 388.01 MJ
Aprende más sobre trabajo en:
brainly.lat/tarea/12575226
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