Question

Un cuerpo de 10kg es arrastrado 20m hacia arriba en un plano inclinado por una fuerza de 160 N como indica la figura. Si u=0,2
Ahí les dejo la imagen ayudé pls

Answer 1

El problema se resuelve utilizando la 2da Ley Newton con el Diagrama de Cuerpo Libre. Luego, se usa el principio de Trabajo que se le aplica a un objeto.


Ecuaciones de Fuerzas que ocurren en el cuerpo:


∑Fx: F*cos(15°) - m*g*sen(30°) - Froce = m*a


∑Fy: Fnormal + F*sen(15°) - m*g*cos(30°) = 0


Siguiendo con la ecuación en dirección de Y:


Fnormal = m*g*cos(30°) - F*sen(15°)


Fnormal = (10 kg)*(9,8 kg m/s^2)*cos(30°) - (160 N)*sen(15°)


Fnormal = 43,46 N


Utilizando la definición de Trabajo:


W = F*Δr*cos(θ)


F: fuerza aplicada al objeto


Δr: desplazamiento del objeto


θ: ángulo que existe entre la fuerza y el desplazamiento


a) Trabajo realizado por la fuerza F:


W = (160 N) * (20 m) cos (15°)


W = 3090,96 Joules


b) Trabajo realizado por la normal:


W = (43,46 N)*(20 m)*cos(90°)  
 

(90° es el ángulo que existe entre el vector desplazamiento y la fuerza normal. Son perpendiculares)


W = 0 Joules   (No hay movimiento en la dirección en Y)


c) Trabajo realizado por el peso:


W = (10 kg)*(9,8 m/s^2)*(0,20 m)*cos(30°)


W = 16,97 Joules


d) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento


Wroce = (0,2)*(43,46 N)*(0,20 m) cos(180°)


Wroce = -1,74 J


e) El trabajo neto


W = Wf + Wnormal + Wpeso + Wroce


W = 3090,96 J + 0 J + 16,97 J - 1,74 J


W = 3106,19 J


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