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
2 Respuestas
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.
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 !
Me temo que tu resolución es incorrecta, la cuerda ejerce fuerza paralelamente al plano inclinado ! - Kvothe Orwell
Eso es lo que dije: "En el eje X (paralelo al plano) actúa la fuerza de tracción de 650 N hacia arriba". Quizás lo de "hacia arriba" te haya desorientado, pero si lees con atención "En el eje X (paralelo al plano)..." verás rápidamente que "hacia arriba" es "hacia la parte superior del plano".Por otra parte, en tu solución no aparece el trabajo que realiza la componente X del peso (componente paralela al plano), además de algún otro pequeño error. Y no te has planteado de dónde sale la energía que adquiere el piano, que sube 1,5 m de altura, ganando una energía potencial de valor 110·9,8·1,5 = 1617 J. Si, según tu solución, el trabajo neto es 1277,83 J, ¿es que se crea energía de la nada? - antoniomallo
Espero no haberte ofendido ... Tienes toda la razón, siento el inconveniente por el que halla preguntado - Kvothe Orwell
Por favor, en absoluto ofendes. Siento haber parecido demasiado brusco; yo también me equivoco muchas veces. - antoniomallo