Otaku

∫Resolución de problemas.
Trabajo mecánico.
1._En la figura siguiente, se observa un objeto cuyo peso es de 10 N y se levanta a una altura de 1m. ¿A cuánto equivale el trabajo realizado?Solución:
T = Fd – 10 N x 1 m = 10 J
2._Si el mismo objeto es empujado ahora en forma horizontal (véase la figura siguiente), con una fuerza cuya magnitud es de 3 N en ausencia de la fuerza defricción y lo desplaza 2 m con velocidad constante. ¿A cuánto es igual el trabajo realizado por dicha fuerza?





Solución:
T = Fd – 3 N x 2 m = 6 J
3._En la figura siguiente se tiene el mismoobjeto que en el problema anterior, pero ahora es jalado por una fuerza cuya magnitud es de 6 N que forma un ángulo de 30° respecto a la dirección del desplazamiento. ¿Cuál será el trabajo realizadosi el desplazamiento del objeto es de 2 metros?




Solución:
Al observar la figura se tiene que la fuerza cuya magnitud es de 6 N, forma un ángulo de 30° respecto al desplazamiento, por lo quedebe descomponerse en sus dos componentes rectangulares que son F, y F. Como el objeto se mueve horizontalmente de acuerdo con la definición del trabajo solo la componente horizontal de la fuerza, osea F, es la que produce un trabajo y por tanto el valor de este será:
T – Fd tos 30° – 6 N x 2 m x 0.8660 = 10.39
4._ Si luego aplicamos al objeto anterior una fuerza cuya magnitudes de 6 N, primero con un ángulo de 20° respecto a la dirección del desplazamiento, después con un ángulo de 10° y finalmente con un ángulo de 0°.

Calcula
a) ¿Cuál es el trabajo realizado en cadacaso si la magnitud del desplazamiento del objeto siempre es de 2 metros?
b) ¿Cuál será el ángulo más apropiado para que la fuerza realice un mayor trabajo?
c) ¿Si aplicáramos la fuerza con un ángulode 90° respecto a la dirección en que se efectuaron los desplazamientos, ¿Cuánto valdría el trabajo?

Solución:
a) Trabajo realizado cuando la fuerza forme un ángulo de 20° respecto a la...