Un trabajador sube una caja sobre una rampa como muestra la figura, aplicando una fuerza F constante y paralela al plano de la rampa sobre el que el coeficiente de fricción cinética es μk=0.2 La caja de 0 kg pasa del estado inicial al final de la base a un punto a 1.6m de la base.
a) Escriba la ecuación de trabajo y energía entre ambos momentos.
b) Determine el valor de la fuerza F empleando métodos de conservación de la energía
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Las expresión de trabajo y energia están dadas por:
Wt = FdCos0° + FrdCos180°
Emo = 0J
Emf = mgh
y el valor resultante de la fuerza F es de F = 66.04N
Explicación paso a paso:
masa = 10kg
a)
El trabajo total del sistema es la sumatoria del trabajo de fuerza de empuje y fuerza de fricción y es:
Wt = WF + WFr
Wt = FdCos0° + FrdCos180°
Sumatoria de fuerzas en Y
Fn = mgCos30° = 10kg*9.81m/s²Cos30°
Fn = 84.95 N
La energia en ambos momentos es
Emo = 0J ya que parte del reposo
Emf = mgh Ya que energia cinética ya es cero
b) Valor de la fuerza
W = ΔE
FdCos0° + FrdCos180° = mgh
F = (mgh - uFndCos180°)/dCos0°
F = (10kg*9.81m/s²*0.8m - 0.2*84.95N*1.6mCos180°)/1.6mCos0°
F = 66.04N
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