Refuerzo: trabajo efectuado sobre una caja (7321)

, por F_y_Q

Una caja de 5.0 kg de masa se acelera desde el reposo mediante una fuerza, con un valor constante de 2.0\ \textstyle{m\over s^2} durante 7 s. Encuentra el trabajo neto realizado sobre la caja.


SOLUCIÓN:

El trabajo realizado sobre la caja, dado que la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección, es:

W = \vec F\cdot \vec d = F\cdot d\cdot \cancelto{1}{cos\ 0^o}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bf W = F\cdot d}

Necesitas calcular el desplazamiento que sufre la caja y la fuerza que actúa sobre ella. La fuerza la obtienes a partir de la segunda ley de la dinámica:

F = m\cdot a = 5\ kg\cdot 2\ \frac{m}{s^2}\ \to\ \color[RGB]{0,112,192}{\bf F = 10 N}

El desplazamiento de la caja lo calculas teniendo en cuenta el tiempo durante el que actúa la fuerza y considerando que es un movimiento uniformemente acelerado:

d = \cancelto{0}{v_0}\cdot t + \frac{a}{2}\cdot t^2 = \frac{2}{2}\ \frac{m}{\cancel{s^2}}\cdot 7^2\ \cancel{s^2}\ \to\ \color[RGB]{0,112,192}{\bf d = 49\ m}

El trabajo realizado sobre la caja es:

W = 10\ N\cdot 49\ m = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 490\ J}}


Puedes descargar el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

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