Ayuda, necesito saber cómo se resuelve
Respuestas a la pregunta
Si se desplaza a velocidad constante, la fuerza que aplica la persona para subir el objeto tendrá el mismo módulo que el peso del objeto : F = P = mg
Donde g es la gravedad con un valor de 9,8m/s² en el planeta tierra.
El trabajo mecánico se calcula como el producto de la fuerza por el desplazamiento : T = F . h
Donde h es la altura y F la fuerza de la persona. Entonces :
T = mgh = 10kg . 9,8m/s². 2m
T = 196J
Un Joule es 1kg.m²/s².
Explicación:
El trabajo mecánico (w) es la energía que se consume cuando se le aplica una fuerza (f) a un objeto y este se desplaza una cierta distancia (d), luego:
En este ejercicio conocemos el desplazamiento ( 2 m ), pero no la fuerza aplicada, entonces, para conocer la fuerza aplicada al objeto, consideremos el principio de acción y reacción de Newton. La fuerza de gravedad se traduce en una fuerza vertical hacia abajo que impulsa a todo cuerpo a bajar, lo que se conoce como el Peso del objeto, este peso se calcula multiplicando su masa por la aceleración de la gravedad (9,81 m/s^2). Para hacer que el objeto suba a velocidad constante hay que aplicarle una fuerza, cuya resultante vertical hacia arriba iguale al peso de dicho objeto.
En nuestro ejercicio, el peso del objeto es:
Si aplicamos está fuerza en dirección vertical y en sentido hacia arriba, logramos que el objeto se pueda desplazar una distancia, cuando esto ocurre y el desplazamiento es de 2 metros, el trabajo mecánico resultante, que es la energía consumida para esta actividad, resulta ser:
Si redondeamos la aceleración de la gravedad a 10 m/s^2, el trabajo mecánico sería igual a:
10 Kg * 10 m/s^2 * 2 m = 200 Joules