Autor Tema: Calcular velocidad de un balde que es subido por una fuerza

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26 Octubre, 2019, 05:13 am
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ferbad

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Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 18 kgf. Determinar:
a) El trabajo que realiza la fuerza F.     
b) El trabajo que realiza la fuerza peso.
c) La velocidad que alcanzará el balde, si inicialmente estaba en reposo.

\(
a)   WF= 176,4 * 4 = 705,6 J
 \)

\(
b)   WP= 147* 4 = 588 J
 \)

\(

a = \displaystyle\frac{F-P}{m}= 1,96 m/s^2 \\

vf= \sqrt[ ]{2 *1,96 * 4} => vf= 3,96 m/s^2

 \)





26 Octubre, 2019, 09:57 pm
Respuesta #1

Richard R Richard

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Hola los calculos estan bien, lo que está mal es el signo de del trabajo de la fuerza peso debe ser negativo... la suma de los trabajos debe ser igual a menos la variación de la energía cinetica...
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

27 Octubre, 2019, 02:40 am
Respuesta #2

ferbad

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No logro comprender . La fuerza intenta subir el objeto hacia arriba por eso considere que era positiva y el peso lo tira hacia abajo por eso debería ser negativo. Podrías ayudarme con ese concepto Richard no logro nunca entenderlo

27 Octubre, 2019, 12:56 pm
Respuesta #3

Richard R Richard

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Hola el trabajo de una fuerza es

\( W=\displaystyle \int_A^B \vec F\cdot\vec d x \)

para fuerzas constantes, y angulo constante

\( W=|F|\displaystyle \int_A^B \cos\alpha  d x=|F|\cos\alpha  |B-A|=|F| \cos\alpha  |\Delta x| \)

cuando el sentido de la fuerza y el sentido de la trayectoria coinciden,\(  \alpha=0 \) y su coseno \( 1 \)

cuando el sentido de la fuerza y el sentido de la trayectoria son opuestos ,\(  \alpha=\pi \) y su coseno \( -1 \)

Por eso este último signo negativo, deja negativo el trabajo de la Fuerza Peso.

Ya creo que sabes que la variación de la energía mecánica es igual a las variaciones de energías, cinetica, potencial, elastica etc menos la sumatoria de los trabajos obtenidos.

\( \Delta E_m=\sum\Delta E_i-\sum W_i \)

si todas las fuerzas son conservativas, la energía mecánica se conserva, o decimos que su variación es nula.

luego

\( 0=\Delta E_c-WF-WP \quad\to\quad WF+WP=\Delta E_c \)

fijate

\( WF+WP=705.6J+(-588)J=(E_{cf}-E_{ci})=\frac12 mv_f^2 \)

compruebalo numéricamente... cuanto te sale la velocidad \( v_f \) de esta forma?...
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

27 Octubre, 2019, 01:05 pm
Respuesta #4

ferbad

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