Question

Ayuda con el siguiente ejercicio de fisica por favor

Answer 1

$\underline{\textbf{Punto \ A:}}$

Aplicando el diagrama de cuerpo libre de la carreta, se tiene:

$\sum{Fx=0} \\\\ T\cdot cos(\alpha) - Fr = 0 \Rightarrow Fr = \mu \cdot Normal \\ \\ \sum{Fy=0} \\ \\ Normal +T \cdot sen(\alpha) - m\cdot g=0 \\ \\ Normal = m\cdot g - T \cdot sen(\alpha) \Rightarrow Sustituimos \ en \ la \ primera \ ecuaci\'on \\ \\ \textbf{Sustituimos:} \\\\ T\cdot cos(\alpha) - \mu \cdot [m\cdot g -T\cdot sen(\alpha)]= 0 \\ \\ T\cdot cos(\alpha) -(u\cdot m\cdot g) +(\mu\cdot T\cdot sen(\alpha)) =0 \\ \\ T[cos(\alpha)+\mu\cdot sen(\alpha)] = \mu \cdot m \cdot g$

$\boxed{\boxed{T= \dfrac{\mu \cdot m \cdot g}{cos(\alpha)+\mu\cdot sen(\alpha)} }} \Rightarrow Con \ esto \ hallamos \ la \ tensi\'on \\ \\ \textbf{Reemplazamos:} \\ \\ T=\dfrac{(0.400) \cdot (15.4kg) \cdot (9.8m/s^2)}{cos(22.3)+(0.400 )\cdot sen(22.3)} \\ \\ \textbf{La \ tensi\'on \ en \ la \ cuerda \ es: } \\ \\ \boxed{\boxed{T=56.05 \ Newton}}$

$\underline{\textbf{Punto B:}} \\ \\ \boxed{\boxed{Formula: \ W = T\cdot x \cdot cos(\alpha) }} \\ \\ \textbf{Reemplazamos:} \\ \\ W=(56.05N)\cdot (18.0m) \cdot (cos(22.3)) \\ \\ \textbf{El \ trabajo \ que \ efectua \ la \ cuerda \ sobre \ la \ carreta}\\ \\ \boxed{\boxed{W=933.4 \ Julios}}$

$\underline{\textbf{Punto \ C:}} \\ \\ W{roce} = Fr \cdot x \cdot cos(180) \\ \\ W{roce} = ( \mu * Normal )\cdot x \cdot ( - 1) \\ \\ Wroce = - \mu [ m*g - T\cdot sen(\alpha) ] \cdot x$

$Wroce = -\:\left(0.400\right)\:\left[\:\left(15.4\:\right)\cdot \left(9.8\:\right)\:-\:\left(56.05\:\right)\cdot \:sen\left(22.3\right)\:\right]\:\cdot \left(18.0\:\right) \\ \\ \textbf{La \ energ\'ia \ perdida \ debido \ a \ la \ fricci\'on:} \\ \\ \boxed{\boxed{Wroce=-933.4 \ Julios}}$

¡Espero haberte ayudado, saludos... G.G.H!