Ejemplos Trabajo w

Desarrollo trabajo de física
Trabajo (w)
1.1 Un cuerpo de 4 kg de masa se mueve hacia arriba en un plano inclinado de 20º con respecto a la horizontal. Sobre el cuerpo actúan las siguientesfuerzas: una fuerza horizontal de 80 N, una fuerza paralela al plano de 100 N favoreciendo el movimiento, una fuerza de fricción de 10 N que se opone al movimiento. El cuerpo se traslada 20 m a lo largodel plano inclinado a velocidad constante. Calcular:
El trabajo de cada fuerza y el trabajo total.
La resultante y el trabajo de la resultante.
Solución

Tomamos g=10 m/s2
W1=(100·cos 0)·20=2000 JW2=(80·cos20)·20=1503.5 J
W3=(40·cos 110)·20=(-40·sin20)·20=-273.6 J
W4=(10·cos180)·20=(-10)·20=-200 J
W5=(N·cos90)·20=0
Trabajo total W=3029.9 J
Resultante
Descomponemos las fuerzas en ladirección del plano inclinado y en la dirección perpendicular al mismo.
F=100+80·cos20-40·sin20-10=151.5 N
N=80·sin20+40·cos20=64.9 N
Trabajo de la resultante
W=151.5·20=3029.9 J
1.2 Se empuja unlibro 1.20 m sobre una mesa horizontal con una fuerza horizontal de 3.0 N. La fuerza de fricción opuesta es de 0.6 N. a) ¿Qué trabajo efectúa la fuerza de 3.0 N?; b) ¿Y la fricción?;c) ¿Qué trabajototal se efectúa sobre el libro?

a) La fuerza de 3 N está en dirección al desplazamiento. Entonces:
W = (3.0 N)*(1.20 m) = 3.6 N.m = 3.6 J
b) La fricción también está dirigida hacia el eje x, perocon sentido contrario:
Wf = (- 0.6 N)*(1.20 m) = - 0.72 J
c) El trabajo total está dado por la componente de la fuerza resultante en dirección al movimiento. Las fuerzas que actúan en dirección almovimiento son la de 3.0 N y la fricción:
∑Fx = 3.0 N + (- 0.6 N) = 2.4 N y
Wt = (2.4 N)*(1.2 m) = 2.88 J.
donde Wt es el trabajo total efectuado. Éste resultado es el mismo si se suman los trabajosindividuales de cada fuerza que actúa sobre el cuerpo:
Wt = W + Wf = 3.6 J + (- 0.72 J) = 2.88 J
1.3 El baúl de la figura es arrastrado en una distancia horizontal de 24 m por una cuerda que forma...