un niño arrastra un trineo de 10kg sobre el piso mediante una cuerda que forma un angulo de 36° con la horizontal. si la fuerza aplicada por el niño es de 60N y el coeficiente de friccion cinetica entre el trineo y el piso es de mk=0.15 determina a) el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actuan sobre el trineo y b) el trabajo neto o resultante.
Respuestas a la pregunta
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17
a) Trabajo aplicado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el trineo
El trabajo se define como:
W = F * Δx * cos(α)
F: fuerza aplicada sobre el objeto
Δx: desplazamiento que se realizó mediante la fuerza aplicada
α: ángulo que existe entre el vector fuerza F y el vector desplazamiento Δx
Para la fuerza ⇒ F = 60 N
W = ( 60 N ) * ( Δx ) * cos(36°)
Falta el dato del desplazamiento del trineo
Para la fuerza de roce ⇒ Froce = μk*Fnormal
Si aplicamos el diagrama de cuerpo libre del objeto:
∑Fy: Fnormal + F*sen(α) - m*g = 0
Fnormal = m*g - F*sen(α)
Fnormal = (10 kg)*(9,8 m/s^2) - (60 N)*sen(36°)
Fnormal = 98 N - 35,27 N
Fnormal = 62,73 N
Froce = (0,15)*(62,73 N)
Froce = 9,4 N
Wroce = ( 9,4 N ) * Δx * cos(180°) ⇒ es el ángulo entre la fuerza de roce y el desplaz
Wroce = - (9,4 N)*Δx
Falta el dato del desplazamiento del trineo
b) Trabajo Neto:
Wtotal = W - Wroce
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El trabajo se define como:
W = F * Δx * cos(α)
F: fuerza aplicada sobre el objeto
Δx: desplazamiento que se realizó mediante la fuerza aplicada
α: ángulo que existe entre el vector fuerza F y el vector desplazamiento Δx
Para la fuerza ⇒ F = 60 N
W = ( 60 N ) * ( Δx ) * cos(36°)
Falta el dato del desplazamiento del trineo
Para la fuerza de roce ⇒ Froce = μk*Fnormal
Si aplicamos el diagrama de cuerpo libre del objeto:
∑Fy: Fnormal + F*sen(α) - m*g = 0
Fnormal = m*g - F*sen(α)
Fnormal = (10 kg)*(9,8 m/s^2) - (60 N)*sen(36°)
Fnormal = 98 N - 35,27 N
Fnormal = 62,73 N
Froce = (0,15)*(62,73 N)
Froce = 9,4 N
Wroce = ( 9,4 N ) * Δx * cos(180°) ⇒ es el ángulo entre la fuerza de roce y el desplaz
Wroce = - (9,4 N)*Δx
Falta el dato del desplazamiento del trineo
b) Trabajo Neto:
Wtotal = W - Wroce
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