Fuerza aplicada en problemas de física
En física, cuando se aplica una fuerza a un objeto y dicho objeto se desplaza, trabajo se lleva a cabo en el objeto. Se puede calcular la cantidad de trabajo que se hace da la masa del objeto y la distancia que viaja.
Esto puede ser útil la próxima vez que tenga que reorganizar los libros en el estante de biblioteca: mediante el cálculo de la cantidad de trabajo que hace, puede justificar más frecuentes pausas para el café!
preguntas de práctica
¿Cuál es la cantidad neta de trabajo hecho cuando un bibliotecario levanta un libro de 925 gramos desde el suelo hasta un punto a 1,5 metros por encima del suelo a una velocidad constante?
Redondear su respuesta a la julios más cercano.
Una biblioteca tiene cinco estantes, cada uno de 40 centímetros de distancia. Si Roger levanta un diccionario de 2,8 kilogramos a una velocidad constante desde el segundo estante a la quinta plataforma, la cantidad de trabajo que hace?
Video: PROBLEMA DE ESTÁTICA
Redondear su respuesta a tres dígitos significativos.
¿Cuánto trabajo se realiza mediante un motor de automóvil que acelera un vehículo 800 kilogramos de 25 kilómetros por hora a 40 kilómetros por hora en 5 segundos?
El coeficiente de fricción entre los neumáticos del vehículo y el suelo es de 0,72. Redondear su respuesta a la kilojulios más cercano.
respuestas
Las siguientes son las respuestas a las preguntas de la práctica:
0 J
No hay una fuerza neta sobre el libro si el libro no se está acelerando. A velocidad constante (velocidad) significa que la aceleración es igual a 0, y, debido Fred = mamáred, Si unred = 0, entonces Fred = 0 también. Debido a que el trabajo es el producto de la fuerza y la distancia, si la fuerza neta es 0, entonces el trabajo neto realizado también debe ser 0.
32,9 J
En primer lugar convertir la distancia entre los estantes en las unidades apropiadas de metros:
W = fd, dónde W es el trabajo realizado sobre un objeto, F es la fuerza ejercida sobre el objeto, y re es la distancia que el objeto se mueve. Si los estantes son cada uno de 0,4 metros de distancia, la distancia entre tres estantes es (3) (0,4 m) = 1,2 m. Para averiguar la fuerza que ejerce Roger para levantar el libro, dibujar un diagrama de cuerpo libre para encontrar FL, dónde FL es la fuerza “elevación” que Roger ejerce.
Ahora hay que calcular la fuerza de “elevación”:
Entonces sustituir esto en la fórmula para el trabajo, junto con la distancia calculada.
Video: ejercicios y problemas resueltos de física dinámica 2 fuerza angulo
285 kJ
En primer lugar convertir las velocidades a las unidades apropiadas de metros:
Use la fórmula de velocidad-tiempo para resolver la aceleración neta del coche:
Usa la fórmula de velocidad de desplazamiento para resolver la distancia que el coche se mueve en la 5-segundo intervalo de tiempo:
Para calcular el trabajo, se necesita tanto una distancia y una fuerza. Use un diagrama de cuerpo libre para ayudar a resolver por la fuerza.
Utilice la segunda ley de Newton en las direcciones horizontal y vertical. En primer lugar, en el y dirección,
Y luego en el x dirección,
Video: Ejercicios Resueltos de la Segunda Ley de Newton - Parte 1
W = fd dónde W es el trabajo realizado sobre un objeto, F es la fuerza ejercida sobre el objeto, y re es la distancia que el objeto se mueve. Asi que:
Por último, convertir su respuesta en las unidades solicitadas, kilojulios:
