Un niño jala un trineo de 4,0 kg, 27,7 m con una rapidez constante sobre una superficie horizontal. ¿Qué trabajo realiza en él si el coeficiente de fricción cinética entre el trineo y el suelo es 0,3, y si la cuerda forma un ángulo de 28,3° con la horizontal?
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La componente horizontal de la fuerza aplicada es la que realiza trabajo.
Si la velocidad es constante, esta fuerza es igual a la fuerza de rozamiento
Sabemos que Fr = u R, siendo R la reacción normal de la superficie sobre el cuerpo.
Equilibrio en el eje vertical:
R + F senα - m g = 0
R = m g - F senα
Equilibrio en el eje horizontal:
F cosα - u R = 0; F cosα = u R
F cosα = u (m g - F senα) = u m g - u F senα
F (cosα + u senα) = u m g
F = 0,3 . 4,0 kg . 9,80 m/s² / (cos28,3° + 0,3 sen28,3°) = 11,5 N
T = F d cosα = 11,5 N . 27,7 m . cos28,3° ≅ 280 J
Saludos Herminio
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