Física, pregunta formulada por hilda57, hace 1 año

(28. Raquel está subiendo a su amigo David por una rampa:
m = 60 kg
m = 80 kg
20 cm
a) ¿Cuánto vale la proyección sobre el plano del peso del
amigo con su silla de ruedas?
b) ¿Qué trabajo hace Raquel, teniendo en cuenta que tiene
que subirse también a sí misma?
c) Si la fuerza de rozamiento es de 17 N, ¿qué trabajo realiza
Raquel en la subida?
d) Calcula el trabajo total que se ha hecho sobre David.

Respuestas a la pregunta

Contestado por mcamachog
11

La proyección del peso de David es igual a:

Px = 153.76 N

El trabajo que hace Raquel sin tomar en cuenta la fricción:

W = 276.79 J

El trabajo que hace Raquel tomando en cuenta la fricción:

W = 294.13 J

El trabajo total realizado sobre David:

W = 139.50 J

Si asumimos que 20 cm es el alto de la rampa, solo nos falta el largo de la misma, la cual la vamos a asumir como L = 1.0 m.

Entonces el angulo de elevación de la rampa la vamos a calcular con la relación trigonométrica tangente:

  • tg(α) = 0.2m / 1.0m
  • tg(α) = 0.2
  • α = 11.30°

Ahora la proyección sobre el plano del peso David se calcula asi:

  • Px = P * sen(11.30°)
  • Px = 80 Kg * 9.8m/s²  * 0.20
  • Px = 153.76 N

La proyección sobre el plano del peso de Raquel se calcula así:

  • Px = P * sen(11.30°)
  • Px = 60 Kg * 9.8m/s²  * 0.20
  • Px = 117.60 N

Hallamos la distancia del plano inclinado de la rampa:

  • X * sen(α)  = 0.2 m
  • X = 0.2m / sen(11.30°)
  • X = 1.02 m

El trabajo que tiene que hacer Raquel sin la fuerza de fricción, por definición es :

  • W = F * d * cos(α)
  • W = (153.76 N +  117.60 N) * 1.02 m * cos (0°)
  • W = 276.79 J

El trabajo que tiene que hacer Raquel con la fuerza de fricción, por definición es :

  • W = F * d * cos(α)
  • W = (153.76 N +  117.60 N + 17 N) * 1.02 m * cos (0°)
  • W = 294.13 J

El trabajo que se ha hecho sobre David es igual al trabajo sobre el para subirlo menos el trabajo que la fuerza de fricción:

  • W = F * d * cos(α)
  • W = (153.76 N - 17 N) * 1.02 m * cos (0°)
  • W = 139.50 J
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