Un cuerpo de masa 10kg se desliza por un plano inclinado 30grados con una velocidad constante de 10m/s. Considerando que el coef de roce cinético=0,2. Determine el trabajo realizado por cada fuerza, el trabajo total y fuerza neta
Respuestas a la pregunta
Para que descienda con velocidad constante se debe aplicar una fuerza F paralela al plano inclinado en contra del movimiento de la masa.
La sumatoria de todas las fuerzas debe ser nula.
m g senФ - u m g cosФ - F = 0
F = m g (senФ - u cosФ)
F = 10 kg . 9,80 m/s² (sen30° - 0,2 cos30°) ≅ 32 N
Para hallar los trabajos se necesita conocer la distancia recorrida sobre el plano inclinado. Supongamos que recorre 10 m.
El trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo produce una variación en la energía cinética del cuerpo. Si la velocidad es constante, el trabajo neto es nulo.
Cálculo de los trabajos de cada una de las fuerzas:
Trabajo de F: T = - 32 N . 10 m = - 320 J
Trabajo de la fuerza de rozamiento:
T' = - 0,2 . 10 kg . 9,80 m/s² . cos30° . 10 m ≅ - 170 J
Trabajo del peso:
T'' = 10 kg . 9,80 m/s² . sen30° . 10 m = 490 J
El trabajo total: - 320 - 170 + 490 = 0, tal como se anunció.
Saludos Herminio