6. En la siguiente imagen la masa 1 (m) se desplaza sobre una superficie inclinada por la fuerza ejercida por el peso. Debido a la fricción entre el objeto y la superficie, se presenta una fuerza de rozamiento (Fr) de 20 N con sentido contrario al desplazamiento de objeto que desciende 1,5 m sobre la rampa. Calcular el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.
7. Observa la imagen anterior. Si la fuerza que el peso del objeto hace en el sentido del desplazamiento (F1) es de 30 N. ¿Cuál es el trabajo neto realizado sobre el objeto ?
7. Observa la imagen anterior. Si la fuerza que el peso del objeto hace en el sentido del desplazamiento (F1) es de 30 N. ¿Cuál es el trabajo neto realizado sobre el objeto ?
Resolviendo los ejercicios sobre trabajo tenemos que:
6. El trabajo realizado por la fuerza de fricción es de -30 J.
7. El trabajo neto sobre el cuerpo es de 15 N.
Explicación paso a paso:
6. El trabajo se define mediante la siguiente ecuación:
W = F·d·cos(α)
El ángulo α viene siendo el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento. Por tanto, procedemos a buscar el trabajo generado por la fuerza de fricción:
W = Fr·d·cos(α)
W = (20 N)·(1.5 m)·cos(180º)
El ángulo es 180º porque la fuerza de fricción tiene un sentido contrario al desplazamiento. Por tanto:
W = -30 J
El trabajo realizado por la fuerza de fricción es de -30 J. El signo negativo nos indica que este se produce por una fuerza en sentido contrario al movimiento, este trabajo desea detener el movimiento.
7. El trabajo neto es producido por la fuerza neta, en este caso la fuerza neta es la diferencia entre la fuerza de fricción y la fuerza aplicada (F₁):
W = Fn·d·cos(α)
W = (F - Fr)·d·cos(α)
W = (30 N - 20 N)·(1.5 m)·cos(0º)
El ángulo es 0º porque la fuerza neta va en el mismo sentido que el desplazamiento. Entonces:
W = (10 N)·(1.5 m)
W = 15 N
El trabajo neto sobre el cuerpo es de 15 N.