Un bloque de 4 kg se empuja una distancia de 10 m sobre un plano horizontal, con coeficiente de razonamiento 0,2 por una fuerza constante F paralela al plano a velocidad constante. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza F?
Respuestas a la pregunta
Para este problema, debemos calcular la fuerza "F" que el bloque realiza, para ello, calculamos la fuerza resultante (R), y como se empuja a velocidad constante, quiere decir que la suma de sus fuerzas es equivalente a cero:
F - Fr = 0
Como carecemos de la fuerza de rozamiento, calculamos la misma en base al coeficiente de rozamiento:
F - (μ * N) = 0
Como sabemos, "N" es la fuerza entre dos supercies, es decir el peso en este caso, así que para ello aplicamos el principio de Newton, "w = mg", entonces tenemos como ecuación final que:
F - (μ * m * g) = 0
Tenemos como datos los siguientes:
F = Fuerza Normal = ¿?
μ = Coeficiente de rozamiento = 0,2
m = Masa = 4 kg
g = Gravedad = 9,81 m/s²
Reemplazamos acorde lo planteado y tendremos que:
F - (0,2 * 4 kg * 9,81 m/s²) = 0
- Efectuamos las operaciones:
F - (7,848 N) = 0
- La fuerza de rozamiento pasa a sumar:
F = 7,848 N
Ahora que poseemos la fuerza F, podemos aplicar el trabajo que la misma realiza, para lo cual aplicamos el principio del Trabajo:
W = Fd
Tenemos como datos:
W = Trabajo = ¿?
F = Fuerza = 7,848 N
d = Distancia = 10 m
Reemplazamos acorde la ecuación:
W = 7,848 N * 10 m
- Efectuamos la operación:
W = 78,48 N*m
Recordemos que:
Un Newton por metro equivale a un Joule, es decir:
1 N*m = 1 J
Resultado:
El trabajo efectuado es de 78,48 Joules.