Una carreta cargada con bultos tiene una masa total de v_1 kg (m_1), se jala con rapidez constante por medio de una cuerda?

A) Tensión de la cuerda

Aplicando el diagrama de cuerpo libre de la carreta, se tiene :

∑Fx : T * cos(α) - Froce = 0⇒ porque se mueve con rapidez constante

T * cos(α) - μ * Fnormal = 0

∑Fy : Fnormal + T * sen(α) - m * g = 0

Fnormal = m * g - T * sen(α)⇒ sustituyendo en∑Fx

T * cos(α) - μ [ m * g - T * sen(α) ] = 0

T * cos(α) - μ * m * g + μ * T * sen(α) = 0

T [ cos(α) + μ * sen(α) ] = μ * m * g

T = (μ * m * g ) / [ cos(α) + μ * sen(α) ]⇒ tensión de la cuerda

T = [ (0, 4) * (14, 9 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) / [ cos(21, 8°) + (0, 4) * sen(21, 8°) ]

T = 54, 23 N

b) Trabajo que efectúa la cuerda sobre la carreta

W = T * x * cos(α)⇒ ecuación del trabajo neto efectuado por la carreta

W = (54, 23 N) * (19, 1 m) * cos(21, 8°)

W = 961, 73 J

c) La energía perdida por la fricción :

Wroce = Froce * x * cos(180°)

Wroce = (μ * Fnormal ) * x * ( - 1)

Wroce = - μ [m * g - T * sen(α) ] * x

Wroce = - (0, 4) [ (14, 9 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) - (54, 23 N) * sen(21, 8°) ] * (19, 1 m)

Wroce = - 961, 73 J⇒ porque se mueve con rapidez constante

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