UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS FISICA I
Trabajo realizado por fuerza constante Trabajo realizado por fuerza variable. Ing. Noé Abel Castillo Lemus
Ejemplo 1 de trabajo y energía Usted empuja su libro de física 1.50m a lo largo de una mesa horizontal de 2.40N mientras que la fuerza de fricción opuesta de 0.600N. ¿Cuánto trabajo realiza cada una de las siguientes fuerzas sobre el libro? a) El empuje de 2.40N, b) la fuerza de fricción. c) la fuerza normal de la mesa y d) la gravedad e) ¿Cuál es la fuerza neta sobre el libro?
Ejemplo 2 Trabajo y energía a) Steve ejerce una fuerza constante de magnitud igual a 210 N (aproximadamente 47 lb) sobre el automóvil averiado de la figura 6.3, mientras lo empuja una distancia de 18 m. Además, un neumático se desinfló, así que, para lograr que el auto avance al frente, Steve debe empujarlo con un ángulo de 30° con respecto a la dirección del movimiento. ¿Cuánto trabajo efectúa Steve? b) Con ánimo de ayudar, Steve empuja un segundo automóvil averiado con una fuerza constante. F =(160 N)i – (40 N)j. El desplazamiento del automóvil es: s= (14 m)i + (11m)j. ¿Cuánto trabajo efectúa Steve en este caso?
Ejemplo 3 Trabajo y energía Un granjero engancha un remolque cargado con leña a su tractor y lo arrastra 20 m sobre el suelo horizontal (figura 6.7a). El peso total del remolque y la carga es de 14,700 N. El tractor ejerce una fuerza constante de 5000 N a 36.9° sobre la horizontal. Una fuerza de fricción de 3500 N se opone al movimiento del remolque. Calcule el trabajo realizado por cada fuerza que actúa sobre el remolque y el trabajo total de todas las fuerzas.
Tarea Ejercicio 1
Un obrero empuja horizontalmente una caja de 30.0 kg una distancia de 4.5 m en un piso plano, con velocidad constante. El coeficiente de fricción cinética entre el piso y la caja es de 0.25. a) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar el obrero? b) ¿Cuánto trabajo efectúa dicha fuerza sobre la caja? c) ¿Cuánto trabajo efectúa la fricción sobre la caja? d) ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza normal sobre la caja? ¿Y la gravedad? e) ¿Qué trabajo total se efectúa sobre la caja?
Ejercicio 2
Dos bloques están conectados por un cordón muy ligero que pasa por una polea sin fricción. Al viajar la rapidez constante, el bloque de 20N se mueve 75cm hacia abajo . Durante este proceso . ¿Cuánto efectúa a) sobre el bloque de 12N, i) la gravedad y ii) la tensión en el cordón? b) sobre le bloque de 20 N, i) la gravedad, ii) la tensión en el cordón , iii) la fricción y iv) la fuerza normal? c) Obtenga el trabajo total efectuado sobre cada bloque.