Un bulto de cemento de v_1 kg (m_1) es arrastrado por un albañil, una distancia de v_2 m (x_1) a través del piso de una obra en construcción, aplicando una fuerza constante de v_3 N (F ⃗) a un ángulo 〖v_4〗^0 (θ^o) sobre la horizontal. Sí el piso ejerce una fuerza de fricción de v_5 N (f ⃗_r):
Calcular el trabajo neto efectuado sobre el bulto de cemento.
Si arrastrar el bulto de cemento le tomó tomo al albañil 2 minutos, determinar la potencia aplicada.
Respuestas a la pregunta
Contestado por
4
El problema carece de valores numéricos, por lo que se resolverá de manera genérica
Organizando los datos:
v1 kg ⇒ masa del bloque
v2 m ⇒ distancia recorrida por el bloque
v3 N ⇒ fuerza aplicada sobre el bloque que empuja una distancia
v4 ° ⇒ ángulo de inclinación sobre la horizontal
v5 N ⇒ fuerza de roce
a) Trabajo neto aplicado sobre el bloque
La definición de trabajo físico
W = F*Δx*cos(α)
F: fuerza aplicada sobre el objeto
Δx: distancia recorrida por el objeto mediante la fuerza aplicada
α: ángulo de inclinación entre el vector fuerza y el vector desplazamiento
Wtotal = v3 * v2 * cos(v4) + v5 * v2 * cos(180°) ⇒ porque el ángulo que existe entre el vector de fuerza de roce y el vector desplazamiento es de 180° (son opuestos)
Wtotal = v3 * v2 * cos(v4) - v5 * v2 ⇒ trabajo neto efectuado
b) La potencia aplicada durante dos minutos
La definición de potencia
P = Wtotal / Δt
Δt: tiempo durante el cual fue aplicado el trabajo neto sobre el objeto
2 min = 120 s
P = [ v3 * v2 * cos(v4) - v5 * v2 ] / ( 120 s ) ⇒ potencia aplicada
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v1 kg ⇒ masa del bloque
v2 m ⇒ distancia recorrida por el bloque
v3 N ⇒ fuerza aplicada sobre el bloque que empuja una distancia
v4 ° ⇒ ángulo de inclinación sobre la horizontal
v5 N ⇒ fuerza de roce
a) Trabajo neto aplicado sobre el bloque
La definición de trabajo físico
W = F*Δx*cos(α)
F: fuerza aplicada sobre el objeto
Δx: distancia recorrida por el objeto mediante la fuerza aplicada
α: ángulo de inclinación entre el vector fuerza y el vector desplazamiento
Wtotal = v3 * v2 * cos(v4) + v5 * v2 * cos(180°) ⇒ porque el ángulo que existe entre el vector de fuerza de roce y el vector desplazamiento es de 180° (son opuestos)
Wtotal = v3 * v2 * cos(v4) - v5 * v2 ⇒ trabajo neto efectuado
b) La potencia aplicada durante dos minutos
La definición de potencia
P = Wtotal / Δt
Δt: tiempo durante el cual fue aplicado el trabajo neto sobre el objeto
2 min = 120 s
P = [ v3 * v2 * cos(v4) - v5 * v2 ] / ( 120 s ) ⇒ potencia aplicada
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oscargomez16:
Te agradezco por la colaboración.
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