Anónimo
Física 2 Bachillerato - Se desea levantar un piano de 110 kg. Hasta una altura de 1.5 m por medio de un plano inclinado que
Se desea levantar un piano de 110 kg. Hasta una altura de 1.5 m por medio de un plano inclinado que forma un plano inclinado que forma un Angulo de 30°
con la horizontal. Si la fuerza que se ejerce a través de la cuerda es de 650N y el coeficiente de fricción cinética entre la superficie del plano inclinado y el piano es 0.24, calcular:
a) El trabajo realizado por cada de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
b) El trabajo neto realizado
La cuerda es paralela al plano inclinado, ejerce 650N en ese dirección(30ºrespecto del suelo).
Por tanto el trabajo = fuerza* desplazamiento ( en el mismo sentido que la fuerza)
En este caso para subir 1,5m el desplazamiento en sentido de la fuerza será la hipotenusa que forma el triángulo rectángulo ( el plano inclinado )
d = sin30 / 1,5 = 3m
W = 650 * 3 = 1950 J
Por otro lado la fuerza de rozamiento es u*N(Fr=uN)
N= cos(30) * m*g =sqrt(3)/2110*9,8 = 933,58 N
Fr = 0,24 * 933,58 = 224,06 N
WFr = 224,06 * -3 = -672,17J
El menos es debido a que el desplazamiento y la fuerza tienen sentido contrarios.
El trabajo neto realizado será la suma de ambos trabajos
W_Total = 1277,83 J
Espero haberte ayudado :), cualquier duda pregunta !
1 respuesta más de otro experto
En el eje X (paralelo al plano) actúa la fuerza de tracción de 650 N hacia arriba, y la fuerza de rozamiento más la componente paralela al plano hacia abajo.
Estas dos últimas valen:
Fx = m·g·sen 30 = 110·9,8·sen 30 = 539 N
Fr = mu·m·g·cos 30 = 0,24·110·9,8·cos 30 = 224,06 N
La suma de estas dos es mayor que 650, lo cual es absurdo. El piano no puede subir. El trabajo es nulo ya que el desplazamiento es nulo.
Hola Kvothe:Para resolver este tipo de problemas siempre necesitaras comenzar construyendo el DCL...allí tendrás graficadas todas las fuerzas actuantes.En tu planteo estarías olvidando la componente del peso paralela al plano= - mg sen 30° = 540 N.Tal como dijo antes AntonioMallo la tensión dato de la cuerda es insuficiente para elevar el piano. - albert buscapolos Ing°
Tienes toda la razón alberto - Kvothe Orwell