Question

¿Cuál es el trabajo realizado por una fuerza de 20 N que actúa a través de una distancia paralela de 8 m?¿que fuerza realizaría el mismo trabajo en una distancia de 4 m ?

Answer 1

a)

Por definición de trabajo realizado por una fuerza:

W = F•Δx

Donde:
W = trabajo realizado por la fuerza
F = fuerza aplicada
Δx = desplazamiento 
• = operador vectorial producto punto

Esta definición nos muestra que la magnitud del trabajo se puede expresar como:

W = F*Δx*cosФ
Donde:
W = trabajo realizado por la fuerza
F = fuerza aplicada
Δx = desplazamiento 
Ф = ángulo entre el vector fuerza y el vector desplazamiento

Ubicamos datos:
F = 20 N
Δx = 8 m
Ф = 0º (se nos dice que los vectores fuerza y desplazamiento son paralelos).

De la fórmula W = F*Δx*cosФ, reemplazamos datos y calculamos:

W = F*Δx*cosФ

W = 20*8*cos(0º)

W = 160 J

b)

Por definición de trabajo realizado por una fuerza:

W = F•Δx

Donde:
W = trabajo realizado por la fuerza
F = fuerza aplicada
Δx = desplazamiento 
• = operador vectorial producto punto

Esta definición nos muestra que la magnitud del trabajo se puede expresar como:

W = F*Δx*cosФ
Donde:
W = trabajo realizado por la fuerza
F = fuerza aplicada
Δx = desplazamiento 
Ф = ángulo entre el vector fuerza y el vector desplazamiento

Ubicamos datos:
W = 160 J (mismo trabajo del literal anterior)
Δx = 4 m (nuevo desplazamiento)
Ф = 0º (se nos dice que los vectores fuerza y desplazamiento son paralelos, tal y como el literal anterior).

De la fórmula W = F*Δx*cosФ, despejamos F, reemplazamos datos y calculamos:

W = F*Δx*cosФ

F = W/(Δx*cosФ)

W = 160/(4*cos(0º))

F = 40 N