Question

se desea utilizar una rampa de 3 metros de largo para subir muebles hasta una plataforma que esta a una altura de 1 metro . el coeficiente de fricción entre los muebles y la rampa es de 0.2 y los muebles tienen un peso de 100 N. ¿cual debe ser la fuerza necesaria para subir los muebles si el trabajo neto al subirlos es igual a cero?

Answer 1

Datos:

d = 3 m
h = 1 m
μ = 0,2
P = N = 100N

Necesitamos conocer el angulo de la rampa:

senθ = cateto opuesto / hipotenusa
senθ = 1/3

Aplicamos la inversa del sen

θ = sen∧-1 (1/3)
θ = 19,47°

Componente en X del Peso
wX = P * sen19,47°
wX = 100N * 0,33
wX = 33,33N

Componente en Y del Peso
wY = P * cos 19,47°
wY = 100N * 0,94
wY = 94 N

Fuerza de fricción
Fr = wY *μ
Fr = 94 N * 0,2
Fr = 18,8 N

Trabajo Neto
WN = WF -WFr - WPX
0 = WF -WFr - WPX
WF = WFr + WPX

Trabajo realizado por Fr
WFr = Fr * d * cos 180°
WFr = 18,8 N * 3m* (-1)
WFr = -56,4 joules

Trabajo realizado por PX
WPX = PX * d * cos 180°
WPX =33,33N * 3m * (-1)
WPX =99,99joules

WF = WFr + WPX = -56,4 joules + -( 99,99 joules)
WF = 156,39 joules