Foros Ciencias Galilei

1)A un bloque de 4 kg se le da una velocidad inicial de 8 m/s en el pie de una pendiente a 20º. la fuerza de friccion que retarda su movimiento es de 15 N

a) si el bloque se desplaza hacia arriba por la pendiente, ¿ que distancia se mueve antes de detenerse?
b) ¿deslizará hacia abajo por la pendiente?

2) una patinadora de 87 kg de masa se desliza por una pendiente de 25º. en 5 minutos calcular el trabajo realizado por la gravedad y la fuerza normal ejercida sobre la patinadora.
el coeficiente de rozamiento cinético es de 0,4.

calcular la energía perdida por la friccion.
el trabajo neto ejercido sobre la patinadora.

Hola Solange. Te recomiendo leerte las Normas, ya que has puesto este mensaje en el foro de Videos, asi que lo he movido a donde debe corresponder.

Ahora bien, miremos tu ejercicio:

1)

a) Tenemos que por el Teorema TE, el trabajo total está dado por:



Con Ec:Energía Cinética. Tenemos que la velocidad inicial del bloque son 8m/s, luego, su Energía Cinética inicial es
Ec₀=1/2mv²₀=128J, y su Energía Cinética final es 0J, ya que la velocidad final del cuerpo es cero.

Ahora:

W_T=∆Ec=0-128J=-128J　　(1)

Ahora, haciendo un diagrama de cuerpo libre para el bloque:



Se puede ver de la figura, que la fuerza total en la dirección de desplazamiento es:



Donde f_μ es la fuerza de rozamiento y θ=20º.

Ahora, sabemos que el trabajo está dado por W=Fd, donde d es la distancia recorrida.

Utilizando la expresión (1), tenemos que :

Fd=(-mgsenθ-f_μ)d=-128J

Luego:

d=128J/(mgsenθ+f_μ)

Solo tienes que reemplazar g=9.8m/s² y f_μ=15N

b) Para que el cuerpo no caiga, la fuerza de rozamiento debe ser igual a la componente del peso en la dirección de movimiento:



Si no son iguales, hay dos casos:

-Si la fuerza de rozamiento es mayor, el cuerpo obviamente no cae.
-Si la componente del peso es mayor, el cuerpo cae.

2)

La gravedad en la dirección de movimiento, siempre hace una fuerza F_g=mgsenθ y la fuerza de rozamiento f_μ=-μmgcosθ, donde μ es el coeficiente de rozamiento y la fuerza normal hace trabajo nulo al ser perpendicular al movimiento.

Por la Segunda Ley de Newton, en la dirección de movimiento, la fuerza total es:

F=mgsenθ-μmgcosθ=ma => gsenθ-μgcosθ=a => a≈0,588 m/s²

Ahora, la distancia recorrida (suponiendo que parta del reposo) es :

x=1/2at²=1/2(0.588 m/s²)(300s)²= 26,46m

Luego, para hallar el trabajo de cada fuerza, solo multiplicas las componentes de cada una por esta distancia.

-La energia perdida por fricción es el trabajo hecho por la fuerza de rozamiento.

-El trabajo total, es el trabjo hecho por la fuerza gravitatoria menos el trabajo del rozamiento.


Suerte!!..

Bueno, estamos para servir..

Y a todas estas, qué estudias??..

Para la próxima ponle al panfleto fuegos artificiales xD

De vez en cuando hay que exaltarse...jejeje..