Trabajo neto sobre un cuerpo para subirlo por un plano inclinado con rozamiento

, por F_y_Q

Halla el trabajo neto realizado sobre un cuerpo de 4 kg que asciende por un plano cuya pendiente es 75\% bajo la acción de una fuerza de 92 N. La altura que asciende es de 5 m y el coeficiente de fricción con el plano es de 0.25. Considera que g = 10\ \textstyle{m\over s^2.


SOLUCIÓN:

A partir de la pendiente del plano inclinado podemos calcular el ángulo del mismo:
sen\ \alpha = \frac{75}{100}\ \to\ \alpha = arcsen\ 0.75 = 48.6^o
Hay tres fuerzas sobre el cuerpo: la que lo hace ascender y las que se oponen a ello: la componente p_x y la fuerza de rozamiento. Vamos a calcular estas dos fuerzas:
p_x = m\cdot g\cdot sen\ \alpha = 4\ kg\cdot 10\frac{m}{s^2}\cdot 0.75 = 30\ N
F_R = \mu\cdot m\cdot g\cdot cos\ \alpha = 0.25\cdot 4\ kg\cdot 10\frac{m}{s^2}\cdot 0.66 = 6.61\ N
El trabajo neto será el producto de la fuerza neta por el desplazamiento que sufre el cuerpo:

W = F_T\cdot d = (92 - 30 - 6.61)\ N\cdot \frac{5\ m}{sen\ 48.6} = \bf 369\ J