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Dudas Académicas => Física Secundaria => Mensaje iniciado por: tsalvarez en Abril 02, 2020, 07:29:14 pm

Título: Leyes de Newton
Publicado por: tsalvarez en Abril 02, 2020, 07:29:14 pm
Un estudiante de la UNAD desea desplazar la caja de herramientas del laboratorio de física general cuya forma es cubica y tiene una masa de 13,0 kg, el estudiante decide empujar la caja 2,00 m con velocidad constante. El coeficiente de fricción cinético entre el piso del laboratorio y la caja es de 0,141, y, la fuerza horizontal aplicada por el estudiante fue de 12,0 N.   A partir de la anterior información:
A.   presente el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la caja.
B.   Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por la fuerza horizontal que aplica el estudiante.
C.   Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por la fuerza de fricción.
D.   Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por el peso y la normal.
E.   Presente el cálculo para determinar el trabajo neto.
F.   Presente el cálculo para determinar la rapidez final con la que se desplaza la caja de herramientas.
Título: Re:Leyes de Newton
Publicado por: jmcala en Abril 04, 2020, 07:40:07 am
Tu ejercicio es teórico. Te voy a ayudar con los cálculos que necesitas:

b) El trabajo es:

\[ W = F\cdot d\cdot cos\ \alpha = 12\ N\cdot 2\ m\cdot cos\ 0 = \color{red}{24\ J} \]

c) La fuerza de rozamiento se opone al movimiento:

\[ W = F\cdot d\cdot cos\ \alpha = 12\ N\cdot 2\ m\cdot cos\ 180 = \color{red}{- 24\ J} \]

d) El peso es una fuerza conservativa y solo depende de la posición inicial y final el trabajo que realiza. Como el desplazamiento es horizontal, el trabajo es nulo.

f) La rapidez final se obtiene calculando antes la aceleración de la caja:

\[ a = \frac{F}{m} = \frac{12\ N}{13\ kg} = \color{blue}{0.923\ \frac{m}{s^2}} \]

Ahora puedes hacer la velocidad:

\[ v^2 = v_0^2 + 2ad\ \to\ v = \sqrt{2ad} = \sqrt{2\cdot 0.923\ \frac{m}{s^2}\cdot 2\ m} = \color{red}{1.92\ \frac{m}{s}} \]

Espero haberte ayudado.