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
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.
1 respuesta más de otro experto
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