Un objeto de 20,000 gr se arrastra sobre una superficie horizontal por una
fuerza de 100 N inclinada 30° con respecto a la horizontal. Si el coeficiente
de fricción cinético entre las superficies en contacto es 0.250 y el objeto
se desliza 10,000 mm. Calcula el trabajo neto realizado sobre el objeto

(ayuden por favor, es importante para mí examen de mañana)​

Respuesta :

Respuesta:

490 J

Explicación:

La masa debe estar expresada en kg y la distancia en m para que el trabajo quede en Joule (J), por eso el primer paso es convertir:

  • m = 20 000 g = 20 kg
  • d = 10 000 mm = 10 m
  • W = 20 kg x 10 m/s2 = 200 N

De la figura (ver figura):

N + F sen30° = W

N + 100 (1/2) = 200 ⇒ N = 150 N

Para hallar la fuerza de rozamiento:

Fr = u x Normal ⇒ Fr = (0,250) x (150) = 37.5 N

El trabajo neto es igual a la sumatoria de fuerzas multiplicado por la distancia recorrida. La fuerza de rozamiento siempre será negativa ya que se opones al movimiento (ver figura).

Wneto = (Fcos30° - Fr) x d

Wneto = (100 [tex]\frac{\sqrt{3} }{2}[/tex] - 37.5) x 10

Wneto = 490 J.

En este problema he utilizado la gravedad con su valor aproximado (10 m/s2)

Ver imagen luispasache2017

Necesitamos la fuerza neta sobre el eje horizontal.

F = 100 N cos30° - u R. (R es la reacción normal de la superficie)

En el eje vertical hay equilibrio.

100 N sen30° + R - 20 kg . 9,8 m/s² = 0

R = 196 N - 50 N = 146 N

F = 86,6 N - 0,25 . 146 N = 50,1 N

Finalmente:

T = 50,1 N . 10 m = 501 J

Saludos.