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

 

 
Adicional 30) Determinar el trabajo que realiza la fuerza que ejerce un señor sobre su portafolios, de 4 kg, en los siguientes casos, que son algunas de las etapas de su viaje:
a- Lo sostiene durante media hora, mientras espera al colectivo.
b- Corre con él 4 m, con velocidad constante horizontal, para alcanzarlo.
c- Lo levanta 1,2 m al entrar al mismo.
d- Lo baja en la terminal, caminando por una rampa de 20 m de longitud, que forma un ángulo de 10° con la horizontal.

En todas las preguntas de este ejercicio se trata de fuerzas constantes hechas por el pobre profesor sobre su portafolios. Como son fuerzas constantes, el trabajo puede calcularse con la expresión:

WF = F . Δx . cos α

Vamos con el primero:

a- Lo sostiene durante media hora, mientras espera al colectivo.

   

Como el tío está parado, ni él ni su portafolios se mueve, luego:

Δx = 0

         Wa) = 40 N . 0 m . 1

   
  Wa) = 0 J  
   
b- Corre con él 4 m, con velocidad constante horizontal, para alcanzarlo.    

Ahora hay desplazamiento, pero -a menos que haga bailar al portafolios- mantiene la fuerza de su brazo perpendicular al desplazamiento, entonces:

cos 90º = 0

         Wb) = 40 N . 4 m . 0

   
  Wb) = 0 J  
   
c- Lo levanta 1,2 m al entrar al mismo.    

En este caso el desplazamiento vale 1,2 m y el ángulo entre el desplazamiento y la fuerza .

         Wc) = 40 N . 1,2 m . 1

   
  Wc) = 48 J  
   
d- Lo baja en la terminal, caminando por una rampa de 20 m de longitud, que forma un ángulo de 10° con la horizontal.    

Bueno... no hay secretos:

cos 100º = 0,174

         Wd) = 40 N . 20 m . ( 0,174)

   
  Wd) = 139 J  
   
e) Lo levanta 0,5 m con aceleración constante de 1 m/s²    

Lo que cambia ahora es la fuerza que hace el profe. Te dejo el cálculo a vos. Bueno... no hay secretos:

cos 0º = 1

         Wd) = 44 N . 0,5 m . 1

   
  We) = 22 J  
   

Discusión: Como ves, trabajo en Física, no significa lo mismo que trabajo en el mercado laboral...

  Ricardo Cabrera
   
DESAFIO: ¿De dónde salieron los 44 N del último ítem?  
Algunos derechos reservados. Severísimas penas a quien se arrojase desde un avión en vuelo sin paracaídas. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización may-13. Buenos Aires, Argentina.