Question

1.- Un Bloque de 5 kg esta siendo jalado por una persona con una fuerza de
50 N y un ángulo respecto a la horizontal de 30"; si se sabe que la superficie
es rugosa y tiene un coeficiente de fricción cinética de 0.42 por una pista de
500 cm. Calcular el trabajo de cada una de las fuerzas que experimenta ese
bloque y el valor del trabajo neto.

2.- Un resorte de forma vertical se encuentra en su posición de equilibrio y
se le coloca una masa de 10 kg lo que hace que el resorte de estire una
cantidad de 40 cm. Si el resorte se le saca esa masa y se le coloca otra mas
de 50 kg. ¿Cuánto trabajo efectúa esta nueva masa?
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Answer 1

1) Con respecto al trabajo realizado, se obtiene que el trabajo de cada una de las fuerzas que experimenta el bloque y el valor del trabajo neto, son: WN= 0 J  ; WP= 0 J ; WF =216.50 J ; WFr= - 52.5 J ; W neto= 164 J.

2) El trabajo que efectúa la nueva masa de 50 kilogramos, es: W=1000 J

¿ Que es trabajo y cual es su fórmula?

El trabajo es el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida por el coseno del ángulo y la fórmula es: W= F*d*cosα

1) m= 5 Kg

   F= 50 N              

   α= 30º        

   μ = 0.42

d= 500 cm = 5 m

W c/u fuerzas=?

  Fórmula de trabajo W:

    W= F*d*cos α

    W N= 0 J  ; W P= 0 J los trabajos de la normal y el peso son nulos.

 ∑ Fx= 0

F*cos30º - Fr= m*a

∑ Fy=0

 N + F*sen30º - P=0

 N= P- F*sen30º = m*g- F*sen30º

 N= 5 Kg*10m/seg2- 50N*sen30º

N= 25 N

Fr= μ*N = 0.42*25 N= 10.5 N

 WF = 50N* 5 m *cos 30º= 216.50 J

 WFr= 10.5 N* 5m* cos180º= - 52.5 J

 W neto= W N + WP + WF+ WFr= 0J + 0J + 216.50 J- 52.5 J = 164 J

2) m= 10 Kg ⇒  P= m*g = 10 Kg*10 m/seg2 = 100 N

   x= 40 cm= 0.40 m  

   m= 50 Kg

    W=?

 ¿ Que expresa la ley de Hooke?

La ley de Hooke expresa que la fuerza F aplicada a un resorte es igual al producto de la constante de elasticidad K del resorte por la elongación x del mismo al ser sometido a la acción de la fuerza y su fórmula es: F= K*x.

  Ley de Hooke

   F = K*x

 Se despeja la constante del resorte K:

   K= F/x= 100N/0.40 m

  K= 250 N/m

 Peso : P= 50 Kg*10 m/seg2= 500 N

   F= K*x

Se despeja la elongación del resorte:

  x= F/K= 500N/250N/m= 2 m

  W= F*x*cosα = 500N * 2 m * cos 0º = 1000 J