¿Una mujer alza 5 bloques de 3kg cada uno a una altura de 60 cm calcular el trabajo realizado por la fuerza de gravedad el trabajo realizado por la mujer si la mujer se desplaza horizontalmente una distancia de 4 metros con los bloques sobre susu amnos a una altura de 60 cm cual es el trabajo realizado por la fuerza de gravedad en esta nueva medida? Les agradecería de todo corazón si me esplicaran este problema es urgente
El trabajo se define como la capacidad de conseguir un desplazamiento (o deformación, aunque no será éste el caso) al aplicar una fuerza sobre un objeto. Si escribimos esto mismo mediante una fórmula: W = F · r donde "F" es la fuerza que esté actuando y "r" es el desplazamiento conseguido al aplicar esa fuerza. Sin embargo, hay que hacer una aclaración. En este foro no se puede escribir algunos símbolos, que ahora nos hacen falta. Tanto la fuerza comoe l desplazamiento son magnitudes vectoriales, por tanto, en la fórmula anterior, tanto la F como la r deberían llevar arriba una quepeña flecha, que indicara que son vectores. Esto es muy importante, porque si queremos calcular el trabajo, la fórmula que debemos utilizar no es la anterior, sino la que queda al desarrollar la anterior, eliminando la condición de vectores de "F" y "r", que sería: W = F · r · cos alfa, donde alfa es el ángulo formado entre el vector fuerza y el vector desplazamiento. Ahora ya podemos responder a cada apartado: 1. La fuerza de la gravedad no es la que consigue desplazar los bloques. Los bloques son elevados, y como ya sabemos la fuerza de la gravedad hace que los objetos bajen, no que suban. Queda claro que no es la fuerza de la gravedad la que consigue realizar este desplazamiento, por tanto, el trabajo realizado por la fuerza de la gravedad es nulo. 2. La mujer debe hacer una fuerza determinada para poder elevar los bloques. Gracias a esa fuerza sí que se consigue elevar los bloques, por tanto será esa fuerza la que está realizando el trabajo. ¿Cómo podemos calcular ese trabajo? W = F · r · cos alfa Pero: a) ¿Cuánto vale la fuerza que hace la mujer? En este tipo de problemas debemos considerar que la fuerza que hacemos para elevar los bloques es igual al peso de estos. En realidad de berái ser mayor, pero siempre tomamos el mismo valor que el peso. Por tanto: F = P = m · g. Como cada bloque tiene una masa de 3 kg, y hay cinco bloques, la masa total será de 15kg. Pr otro lado, tomaremos 9,8 como valor de la gravedad. Con todo esto: F = P = m · g = 15 · 9.8 = 147 Newtons. b) ¿Cuánto vale el desplazamiento? Elevamos los bloques una altura de 60 cm, que en metros son 0.6m c) ¿Cuánto vale cos alfa? Primero debemos determinar cuánto vale alfa. Alfa es el ángulo formado entre la fuerza y el desplazamiento. Para poder elevar los bloques, la mujer debe hacer la fuerza "hacia arriba". Los bloques se elevan, luego se desplazan "hacia arriba" también. El ángulo es por tanto 0º. Ahora calculamos su coseno: cos 0º = 1 Ya podemos calaular el trabajo realizado por la mujer: W = 147 · 0.6 · 1 = 88.2 julios. 3. Si ahora la mujer ya no eleva los bloques, sino que los mantiene, pero los desplaza lateralmente, tenemos que la fuerza que hace sigue siendo la misma de antes, y sigue haciendo esa fuerza "hacia arriba". Sin embargo, ahora el desplazamiento sería "hacia delante". La dirección "hacia arriba" y la dirección "haciadelante" forman un ángulo de 90º, y el coseno de 90º es 0, por tanto tendrem, os que: W = 147 · 0.6 · 0 = 0 julios. Al desplazarlos de esta forma, la mujer no realiza trabajo. Lo que hace en este caso se llama esfuerzo.