Foros Ciencias Galilei

Un joven estira un trineo de 40 N de peso a lo largo de una superficie horizontal de 25 m con una velocidad constante. Calcule el trabajo que el joven realiza sobre el trineo, sabiendo que el coeficiente de rozamamiento cinético es igual a 0,1. Siendo sen 30° = 0,5, cos 30° = 0,8 y g=10m/(s²).



A mi me da 100 Joules :S

Te ha quedado muy bien el dibujo

La fuerza que realiza el personaje tiene una componente en la dirección del movimiento de valor:

Fx = F·cos α

y otra componente en la dirección vertical de valor:

Fy = F·sen α

Por tanto en el eje Y tenemos:

N + Fy - P = 0 ⇒ N = P - Fy

y en el eje X:

Fx - Fr = 0 ⇒ Fx = Fr = μ·N = μ·(P - Fy)

Fx = μ·(P - Fy)

F·cos α = μ·P - μ·F·sen α

F·cos α + μ·F·sen α = μ·P

F·(cos α + μ·sen α) = μ·P

F = μ·P / (cos α + μ·sen α)



El trabajo que realiza F es:

W = Fx·d = F·d·cos α = μ·P·d·cos α / (cos α + μ·sen α) = μ·P·d / (1 + μ·tg α) = 94,54 J

Si α fuera 90º el no realizaría trabajo ya que tg 90º = ∞ ⇒ W=0
Si α fuera 0º el trabajo sería μ·P·d ya que tg 0º es cero.

Esto es una forma de comprobar que el problema está bien realizado, pues en condiciones límites también da resultados lógico. Para poder comprobarlo hay que acostumbrarse a trabajar con letras hasta el final. El análisis dimensional también me ayuda a ver si el problema está bien realizado.

Esta es la manera mejor de jalar de una caja, con una componente hacia arriba que haga disminuir la normal y por tanto el rozamiento, lo cual hace más efectiva la componente x de la fuerza para arrastrar la caja. Lo que habría que ver es si ese ángulo es el más efectivo. Para calcular el ángulo idóneo hay que utilizar las derivadas.

Muchas Gracias Galilei...

El dibujo como siempre powered by paint jajajaja, me estuve paseando por la pagina y me percate que tienes buen gusto musical por ahi escuche un midi de dust in the wind  

Global de Física el Jueves (para empezar bien  )

Bueno... lo he intentado hacer (con números) y me sale la Fr > F. Te escribo como he pensado:
P-N-Fy=0
Fx-Fr=0

N=P-Fy
Fx=Fr
Como:
Fr=μ·N
Implica que:
μ·N=F·cos(30)
F·cos30= 0.1·40-F·sen30
F=4/1.36=2.5N

Calculo Fr para comprobar:
Fy=2.5·sen30=1.25 N
N=40-1.25=38.75N
Fr=0.1·38.75=3.8N

Para si saber si se mueve, calculamos Fx:
Fx=2.5·cos30=2.16N

             

Que mal... no tengo ni idea en que me he equivocado, puedes echar un ojo? porfis

Salió flojito el niño  

Error.

Tú has escrito, y está bien, que N=P-Fy

luego no digas después que Fr= μ·N = μ·F·cos α = μ·Fy  (esto lo digo yo, que piesas tú)

La verdad es que:

Fr= μ·N = μ·(P-Fy)

Vale, gracias