Trabajo Colaborativo 2 Fisica

Fase 1-. RESUMEN DE FORMULAS Y CO CONCEPTOS A UTILIZAR

Tema 2: Conservación de la energía

8. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 N. El coeficiente de fricción entre la caja y el suelo es 0.300. Encuentre: a) El trabajo invertido por la fuerza aplicada) El aumento en energía interna en el sistema caja–suelo como resultado de la fricción. c) El trabajo invertido por la fuerza normal) El trabajo invertido por la fuerza gravitacional. E) El cambio en energía cinética de la caja) La rapidez final de la caja

El tipo de la superficie ejerce resistencia a la fuerza que ejerce la persona que está desplazando la caja.

El desplazamiento no de la caja no es aislando ya que se genera la fricción entre la caja y el suelo rugoso.

FORMULACION A TRABAJAR:

A) La fórmula del trabajo es w=F∆X, donde F es igual a Fuerza aplicada (130N) y ∆X la distancia recorrida (5.00m).

b) Magnitud fuerza de Fricción f_(k=) μ_k mg=donde se multiplica el coeficiente de fricción (0.300) la masa (40.0 kg) y la gravedad (9.80 m/s2)

c) y d) La fuerza de gravedad ni la normal no ejercen fuerza ya que el movimiento de se realiza sobre el eje X movimiento horizontal.

Energia cinetica de la caja K_f=K_(i- ) f_k d+∑▒〖w otras furzas〗 . 1/2 〖mv〗_(f^(2 ) )=1/2 〖mv〗_(i^(2 ) )-f_k d+∑▒〖w otras furzas〗 para calcular la rapidez final se requiere haber encontrado la magnitud fuerza de fricción F_k=?, sumatorias de fuerzas ∑▒〖w=?〗 , distancia recorrida (5.00 m), como la caja esta en reposo el 〖mv〗_i=0.

Solución

FUERZA=130N

DISTANCIA= 5m

MASA= 40kg

GRAVEDAD= 9.8 m/s²

µ=0.3

Si la fuerza F es constante y paralela al desplazamiento d.

El trabajo T invertido por la fuerza es:

T = F *d = 130 N *5.0 m = 650 J (joule)

El trabajo total T se ha empleado en aumentar la energía interna Ei del sistema y la energía cinética Ec de la caja.

La energía interna generada debida al fricción esta dada por:

Ei = m *g *µ *d (µ es el coeficiente de fricción)

Ei = 40 kg * 9.8 m/s² * 0.3 * 5m = 588 J (joule)

La Fuerza Fn normal al desplazamiento , no realiza trabajo por ser perpendicular al mismo

Dado que no hubo variación en altura de la caja (desplazamiento horizontal) El trabajo de la fuerza gravitatoria es nulo.

Por lo expresado en b)

T = Ei + Ec despejando Ec

Ec = T -Ei = 650 J - 588 J = 62 J

La variación de energía cinética ha sido de 62 J

Dado que la energía

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