Trabajo de las fuerzas que actúa sobre un armario que roza al ser desplazado

, por F_y_Q

Un armario de 8 kg es desplazado 3 m por acción de una fuerza horizontal de 40 N. Si el coeficiente de rozamiento con el suelo es de 0.2, calcula el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el armario y el trabajo de la fuerza resultante.


SOLUCIÓN:

El trabajo de la fuerza horizontal es:

W_1 = F_1\cdot d\cos\ \alpha = 40\ N\cdot 3\ m\cdot \cancelto{1}{cos\ 0} = \fbox{\color{red}{\bf 120\ J}}


La fuerza de rozamiento es:

F_R = \mu\cdot N = \mu\cdot m\cdot g = 0.2\cdot 8\ kg\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} = \color{blue}{15.7\ N}

La fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento por lo que el ángulo entre el desplazamiento y la fuerza es 180 ^o:

W_R = F_R\cdot d\cos\ \alpha = 15.7\ N\cdot 3\ m\cdot cos\ 180 = \fbox{\color{red}{\bf - 47.1\ J}}



La fuerza resultante es la diferencia entre la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento, porque son de sentidos opuestos. El sentido de la fuerza resultante es el de la mayor de las fuerzas. El trabajo de esa fuerza es:

W_T = F_T\cdot \cancelto{1}{cos\ 0} = (40 - 15.7)\ N\cdot 3\ m = \fbox{\color{red}{\bf 72.9\ J}}