|
Tema 05: Trabajo, energía
y campo.
|
Subtema 01: Trabajo,
potencia y energía de una partícula.
|
05_01_008
|
|
Origen: Resnick I, 7,1
|
Nivel: 1/3
|
Trabajo, rozamiento, plano
inclinado
|
|
Un bloque de hielo
de 445 N de peso resbala sobre un plano inclinado de 1,52 m de
longitud y 0,915 m de altura. Una persona empuja el bloque hacia
arriba paralelamente al plano inclinado de manera que desliza
hacia abajo con velocidad constante. El coeficiente de rozamiento
entre el hielo y el plano es de 0,1. Encontrad: (a) la fuerza
ejercida por la persona, (b) el trabajo hecho por la persona sobre
el bloque, (c) el trabajo hecho por la gravedad sobre el bloque,
(d) el trabajo hecho por la superficie del plano inclinado sobre
el bloque, (e) el trabajo hecho por la fuerza resultante sobre el
bloque, y (f) el cambio de energía cinética del
bloque.
|
S O L
U C I Ó N:
α
= arcsen(0,915/1,52) = 37º
T
= 445 sen37º = 267,8 N
N
= 445 cos37º = 355,4 N
Fr
= 0,1*355,4 = 35,54 N
(A)
La
resultante de todas las fuerzas paralelas al plano ha de ser nula
para que sea v = cte ==>
T
– Fr - F = 0 ==> F = 267,8 – 35,54 = 232,3 N
(B)
Wpb
= F*r
= -232,3 * 1,52 = - 353,1 J
(C)
Wgb
= T*r
= 267,8 * 1,52 = 407,1
J
(D)
Wsb
= Fr*r
= -35,54*1,52 = -54,02 J
(E)
Como
la resultante es nula, WR
= 0
(Puede
comprobarse que la suma de trabajos sobre el bloque vale cero: -353,1
+ 407,1 -54,02 = 0)
(F)
Como
el bloque no cambia de velocidad, su variación de energía
cinética es nula.
*
* * * * * * * * *
|