En una competencia de trineos, se ejerce una una fuerza de 180N para comenzar a tirar del su trineo (masa total de 80kg) de tal manera que la fuerza forma un ángulo de 20o con la horizontal?

Realizando un diagrama de cuerpo libre del trineo, se tiene :

∑Fx : Ftrineo * cos(20°) = m * a

Despejando aceleración a :

a = [ Ftrineo * cos(20°) ] / m

a = [ 180 * cos(20°) ] / (80 kg)

a = 2, 11 m / s ^ 2

Para calcular la velocidad final del trineo, tenemos :

vf ^ 2 = vi ^ 2 + 2 * a * x ; vi = 0 m / s porque parte del reposo

vf ^ 2 = (2)(2, 11 m / s ^ 2) * (5 m)

vf = √21, 14

vf = 4, 6 m / s ; velocidad final del trineo al haber recorrido 5 metros

Trabajo realizado :

W = Ftrineo * desplazamiento * cos(20°)

W = (180 N) * (5 m) * cos(20°)

W = 845, 72 Joules

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