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NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo)


 

1.3- Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 18 kgf. Determinar:
a- El trabajo que realiza la fuerza F.
b- El trabajo que realiza la fuerza peso.
c- La velocidad que alcanzará el balde, si inicialmente estaba en reposo.
No problem. Repapa. Con un esquemuchi es más fácil.    

Como se trata de fuerzas constantes y desplazamientos rectilíneos podemos aplicar esta sencilla definición para cada caso:

WF = F . Δx . cos α

donde α es el ángulo que (en cada caso) forman la fuerza que estemos considerando con el desplazamiento. En el primer caso α = 0º (cos 0º = 1)

WF = 180 N . 4 m . 1

  WF = 720 J  

Vamos con el peso, P. Ahora α = 180º (cos 180º = -1)

WP = 150 N 4 m . (-1)

  WP = – 600 J  
   

Por último vamos al teorema que vincula la resultante, Res, y la energía cinética. No es difícil darse cuenta que la resultante es una fuerza de 30 N que apunta hacia arriba.

WRes = ΔEc

Res Δx cos α = ½ m vF² — ½ m vO²

de nuevo α = 0º; además la velocidad inicial es cero. Luego

Res Δx = ½ m vF²

30 N 4 m = ½ 15 kg vF²

   
  vF = 4 m/s  
   
El trabajo de la resultante (120 J) también lo podíamos calcular sumando los trabajos de las dos fuerzas que la componen: 720 J — 600 J = 120 J   Ricardo Cabrera
   
DESAFIO: Graficar F (N) vs. x (m) para las dos fuerzas de este problema.  
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización nov-06. Buenos Aires, Argentina.