Para subir un carro de 40 kg un hombre aplica una fuerza F y utiliza una rampa u plano inclinado con 40º con respecto a la horizontal, de tal manera que el carro sube con velocidad constante de 2m/s, si se desprecia el rozamiento, determinar:
a) La energía mecánica en el punto A que se encuentra en la base del plano
b) La energía mecánica en el punto B
c) El trabajo realizado por la fuerza F que ejerce el humano
Respuestas a la pregunta
- La energía mecánica del punto A = 0J.
- La energía mecánica del punto B = Emb= 276 J.
- El trabajo es = W= 195.9 J.
Explicación paso a paso:
Para resolver este ejercicio lo primero que debemos hacer es un diagrama de cuerpo libre, de tal forma que al realizar la sumatoria de fuerzas obtenemos que:
∑Fx = 0
F = mgSenβ
F = (40)(9,8)Sen40°
F= 251.97 N.
Procedemos a estudiar la energía en el punto a:
Ea = Ec + Ep Siendo : Ec = (1/2)mV² y Ep = mgh
En este punto la Velocidad es igual a 0 y la altura es igual a cero por lo tanto la energía cinética y la energía potencial también son iguales a cero.
Ep=0 y Ec=0
Procedemos a estudiar la energía en el punto B:
Emb = Ec + Ep
Emb = (1/2)(40)(2)² + (40)(9,8)(0,5)
Emb= 276 J.
Ahora procedemos a calcular el trabajo realizado por la fuerza F:
W= F*d
W= 251.97 * 0.5/sen40
W= 195.9 J.
Respuesta: La energía mecánica del punto A = 0J.
La energía mecánica del punto B = Emb= 276 J.
El trabajo es = W= 195.9 J.
Explicación paso a paso:
Para resolver este ejercicio lo primero que debemos hacer es un diagrama de cuerpo libre, de tal forma que al realizar la sumatoria de fuerzas obtenemos que:
∑Fx = 0
F = mgSenβ
F = (40)(9,8)Sen40°
F= 251.97 N.
Procedemos a estudiar la energía en el punto a:
Ea = Ec + Ep Siendo : Ec = (1/2)mV² y Ep = mgh
En este punto la Velocidad es igual a 0 y la altura es igual a cero por lo tanto la energía cinética y la energía potencial también son iguales a cero.
Ep=0 y Ec=0
Procedemos a estudiar la energía en el punto B:
Emb = Ec + Ep
Emb = (1/2)(40)(2)² + (40)(9,8)(0,5)
Emb= 276 J.
Ahora procedemos a calcular el trabajo realizado por la fuerza F:
W= F*d
W= 251.97 * 0.5/sen40
W= 195.9 J.
Explicación: