Question

Un bulto de cemento de 50,1 kg (m¹) es arrastrado por un albañil, una distancia de 22,4 m (x¹) a través del piso de una obra en construcción, aplicando una fuerza constante de 75,2 N (F ⃗) a un ángulo de 50,9° (θ°) sobre la horizontal. Sí el piso ejerce una fuerza de fricción de 13,7 N (f ⃗r):

A. Calcular el trabajo neto efectuado sobre el bulto de cemento.

B. Si arrastrar el bulto de cemento le tomó tomo al albañil 2 minutos, determinar la potencia aplicada.

Answer 1

Aplicando el diagrama de cuerpo libre y la 2da Ley de Newton, se tiene que:

∑Fx: F*cos(α) - Froce = m*a

∑Fy: F*sen(α) + Fnormal - m*g = 0

Para calcular el trabajo neto sobre el bloque:

Wneto = (F)*(Δx)*cos(α) - Froce * Δx

Wneto = (75,2 N)*(22,4 m)*cos(50,9°) - (13,7 N)*(22,4 m)

Wneto = 1062,36 J - 306,88 J

Wneto = 755,48 J ⇒ trabajo neto sobre el bloque

b) La potencia aplicada será:

P = Wneto / Δt

P = (755,48 J) / (120 s) ⇒ 2 min = 120 s (Unidades del Sistema Internacional)

P = 6,3 W ⇒ potencia promedio consumida por el bloque

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