Question

Durante sus vacaciones de invierno, usted participa en una carrera de trineos en un lago helado, Para comenzar la carrera tira de su trineo que parte del reposo (masa total de 80.0 kg) con una fuerza de 180 N que forma un ángulo de20.0∘con la horizontal. Asumiendo que el rozamiento entre el trineo y la superficie de hielo es despreciable, se puede afirmar que el trabajo realizado y la velocidad final después de haber recorrido 5.0 m son: Seleccione una o más de una: a. 4.60ms b. 1846 J c. 2.12ms d. 900J

Answer 1

Si tenemos que que para obtener el trabajo, debemos obtener lo que resulte de multiplica la fuerza aplicada por el desplazamiento total, y por el coseno del ángulo con la horizontal, donde:

F = 180N
d = 5 m
θ = 20° 
W = trabajo = ?

sustituiremos en esta fórmula:

W = F·d·cosθ , entonces

W = 180 x 5 x cos20

W= 845,7 J

Aplicamos la formula del teorema de fuerzas vivas para obtener la velocidad final (Vf):

W = ∆Ec = (1/2)m($Vf^{2}$-$Vi^{2}$), y así

Vf = $( \frac{2W}{m})^{ \frac{1}{2}}$

Vf = $( \frac{2 x 845,7}{80}) ^{ 0,5}$

Vf = 4,60 $\frac{m}{s}$

Así sabemos que el trabajo realizado es 845,7 J y la velocidad final después de recorrer 5 m es 4,60 $\frac{m}{s}$, que corresponde a la opción a.