Question

Una carretilla cargada con ladrillos tiene una masa total de 35 kg y se jala por medio de una cuerda de tal forma que se mueve con rapidez constante. La cuerda está inclinada a 16°sobre la horizontal y la carretilla se mueve 25.7 m sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el suelo y la carretilla es de 0.18. ¿Cuánto trabajo efectúa la fuerza aplicada sobre la cuerda? Sugerencia: Calcule primero la tensión  de la cuerda.

Answer 1

Aplicando un diagrama de cuerpo libre al cuerpo (carretilla). Las ecuaciones quedan descritas a continuación:


∑Fx: T*cos(16°) - Froce = 0  ;   (porque se mueve con V ctte)


∑Fy: T*sen(16°) + Fnormal - m*g = 0


∑Fy: T*sen(16°) + Fnormal = m*g


T*sen(16°) + Fnormal = (35 kg)*(9,8 m/s^2)       (2)


∑Fx: T*cos(16°) = μk*Fnormal → Fnormal = T*cos(16°) / μk     (1)


Sustituir (1) en (2)


T*sen(16°) + [ T*cos(16°) / μk] = (35 kg) * (9,8 m/s^2)


T*sen(16°) + [T*cos(16°) / 0,18] = 343 N


0,18*T*sen(16°) + T*cos(16°) = 343 N * (0,18)


T [0,18*sen(16°) + cos(16°)] = 61,74 N


T = 61,74 N / [0,18*sen(16°) + cos(16°)]


T = 61,74 N / 1,01


T = 61,08 N   ; Tensión de la cuerda


Ecuación de trabajo:

W = F*d


W = (61,08 N)*(25,7 m)


W = 1569,65 J


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