Question

prfa ayuda - un niño arrastra un trineo de 5.6kg a una distancia de s=12m a velocidad constante a lo largo de una superficie horizontal ¿que trabajo hace el niño sobre el trineo si el coeficiente de friccion cinetica es de 0,20 y y la cuerda forma un angulo de con la horizontal?

Answer 1

El trabajo del ni_o sobre el trineo se calculará como:

W = Fneta * Δx * cos(α)

Fneta: La sumatoria total de la fuerza aplicada sobre el trineo

Δx: El vector desplazamiento que recorre el trineo por la fuerza aplicada del ni_o

α: El ángulo que existe entre los vectores fuerza y el vector desplazamiento

Asumiendo que el ni_o aplica una fuerza con un ángulo de 45° sobre la horizontal

Realizando un diagrama de cuerpo libre sobre el trineo, se tiene que:

∑Fx: F*cos(α) - Froce = 0 ⇒ porque se mueve con velocidad constante

F*cos(α) - μk * Fnormal = 0

ΣFy: Fnormal + F*sen(α) - m*g = 0 ⇒ Fnormal = m*g - F*sen(α)

F*cos(α) - μk [ m * g - F*sen(α) ] = 0

Calculando la fuerza F:

F*cos(α) + μk * F * sen(α) = ( μk * m * g )

F [ cos(α) + μk * sen(α) ] = μk * m * g

F = ( μk * m * g ) / [ cos(α) + μk * sen(α) ]

F = ( 0,2 * 5,6 kg * 9,8 m/s^2 ) / [ cos(45°) + 0,2*sen(45°) ]

F = ( 10,98 N ) / (0,85)

F = 12,94 N

Calculando la fuerza roce:

Froce = μk [ m * g - F*sen(α) ]

Froce = (0,2) [ (5,6 kg) * (9,8 m/s^2) - (12,94 N)*sen(45°) ]

Froce = (0,2) [ 54,88 N - 9,15 N ]

Froce = 9,15 N

Calculando el trabajo aplicado sobre el trineo:

Wneto = (12,94 N)*(12 m)*cos(45°) - (9,15 N)*(12 m)

Wneto = 109,8 J - 109,8 J

Wneto = 0 J ⇒ trabajo neto aplicado