Autor Tema: Trabajo y Energia

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09 Julio, 2021, 09:59 pm
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Rosario

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Hola, como estan? Me podrian dar una guia de como hacer este ejercicio porque capaz es facil me tiene re trabada. Gracias

Un bloque de 10,0 kg de masa es arrastrado sobre una superficie por una fuerza constante de 100 N que
actúa formando un ángulo de 25,0° con la misma. El bloque parte del reposo y tiene un desplazamiento total de
5,00 m. Se pide realizar un diagrama de cuerpo libre, calcular el trabajo realizado por cada fuerza, la energía
total del bloque antes y después del desplazamiento y comparar ambos resultados en los siguientes casos:
a) Superficie horizontal rugosa con coeficiente de rozamiento cinético 0,300.
b) Superficie inclinada 35,0° respecto a la horizontal y lisa

09 Julio, 2021, 10:44 pm
Respuesta #1

JCB

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Hola a tod@s.

Para el primer apartado, el trabajo de la fuerza aplicada \( (100\ N) \), es \( W_F=\vec{F}\vec{d}=Fd\cos\theta=453,15\ J \).

Para el trabajo de la fuerza de rozamiento, se debe tener en cuenta que la fuerza \( F \) aplicada, modifica a la normal,

\( F_r=\mu_dN=\mu_d(mg-F\sin\theta) \).

\( W_r=F_rd\cos\pi=-72\ J \).

Para la energía del bloque, aplicas el teorema de las fuerzas vivas, que dice que la suma de todos los trabajos ejercidos es igual a la variación de la energía cinética, \( W_F+W_r=\Delta E_c \).

Dejo el segundo apartado para ti.

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.

09 Julio, 2021, 10:52 pm
Respuesta #2

delmar

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Hola

Hola, como estan? Me podrian dar una guia de como hacer este ejercicio porque capaz es facil me tiene re trabada. Gracias

Un bloque de 10,0 kg de masa es arrastrado sobre una superficie por una fuerza constante de 100 N que
actúa formando un ángulo de 25,0° con la misma. El bloque parte del reposo y tiene un desplazamiento total de
5,00 m. Se pide realizar un diagrama de cuerpo libre, calcular el trabajo realizado por cada fuerza, la energía
total del bloque antes y después del desplazamiento y comparar ambos resultados en los siguientes casos:
a) Superficie horizontal rugosa con coeficiente de rozamiento cinético 0,300.
b) Superficie inclinada 35,0° respecto a la horizontal y lisa

Los diagramas de cuerpo libre, el de arriba para a) y el de abajo para b)



En el de abajo hay una parte tachada de negro, no se ha de tomar en cuenta por que la superficie es lisa no hay rozamiento y falta poner el ángulo de 25º que forma F con la superficie de la pista

Al desplazarse 5 m en la dirección de la pista cada fuerza que actúa sobre el bloque realiza un trabajo, que es igual al producto interno de la fuerza y el desplazamiento como vectores, en ambos casos están los ejes de referencia XY respectivo, complementa con lo aportado por JCB, espero muestres tus avances



Saludos

09 Julio, 2021, 11:23 pm
Respuesta #3

Richard R Richard

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Un bloque de 10,0 kg de masa es arrastrado sobre una superficie por una fuerza constante de 100 N que
actúa formando un ángulo de 25,0° con la misma.
Donde dice que los 25° son hacia arriba o abajo?... si es hacia arriba, los resultados son los que te presentan

Sino  mejor expresar

\( F_r=\mu_dN=\mu_d(mg\pm F\sin\theta) \)

Siendo

\( W_r=F_rd\cos \cancel {25}\color{blue}\pi\color{black}=\mu_d(mg\pm F\sin\theta)d\cos \cancel {25}\color{blue}\pi\color{black}= \)


Lo mismo aplica al otro punto del plano inclinado tampoco te dicen si el plano sube o baja...

imagino que tu tienes un croquis que no has posteado.


PD. entiendo que los compañeros interpretaron 25° positivos en el sentido contrario a las agujas del reloj
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

10 Julio, 2021, 12:13 am
Respuesta #4

JCB

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... / ...

Siendo

\( W_r=F_rd\cos 25=\mu_d(mg\pm F\sin\theta)d\cos 25= \)

... / ...


Hola a tod@s.

La manera como se arrastra un bloque es bastante intuitiva, Richard. Diría que a nadie se le ocurriría arrastrarlo ejerciendo una fuerza sobre el bloque, para provocar voluntariamente un aumento de la fuerza de rozamiento.

En otro orden de cosas, esta expresión no es correcta: que yo sepa, el ángulo entre la fuerza de rozamiento y el vector desplazamiento es de \( 180^{\circ} \) (yo he escrito \( \pi \)).

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.

10 Julio, 2021, 12:43 am
Respuesta #5

Richard R Richard

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La manera como se arrastra un bloque es bastante intuitiva, Richard. Diría que a nadie se le ocurriría arrastrarlo ejerciendo una fuerza sobre el bloque, para provocar voluntariamente un aumento de la fuerza de rozamiento.



tambien seria mejor alzar el bloque y no arrastrarlo, el trabajo es nulo,  pero bueno un problema es un problema y se resuelve como se lo ha descripto o enunciado....


En otro orden de cosas, esta expresión no es correcta: que yo sepa, el ángulo entre la fuerza de rozamiento y el vector desplazamiento es de \( 180^{\circ} \) (yo he escrito \( \pi \)).

Saludos cordiales,
JCB.


Si Si tienes razón, me confundi pensando en el trabajo de la fuerza, y no el trabajo del rozamiento.

Saludos  \(\mathbb {R}^3\)