Problema nº 5 de energía, trabajo realizado por la fuerza peso en un plano inclinado
Enunciado del ejercicio nº 5
¿Qué trabajo realiza la fuerza peso cuando el bloque desliza sin rozamiento hasta el final del plano inclinado? El peso del bloque es de 20 kgf, el ángulo del plano inclinado es α = 30° y la base b = 3 m.
Desarrollo
Datos:
P = 20 kgf
b = 3 m
α = 30°
Fórmulas:
L = F·d
Esquema:
Esquema del plano inclinado y la fuerza
Solución
Recordemos que, en el cálculo del trabajo, la fuerza y la distancia recorrida deben estar en la misma recta de acción.
Aplicamos la fórmula de trabajo para la fuerza peso.
L = F·d
L = P·h
En este caso no tenemos el dato de la altura h, lo calculamos mediante trigonometría a partir de la tangente de α:
De la fórmula de la tangente despejamos h:
h = b·tg α
Por tanto, el trabajo es:
L = P·b·tg α
Reemplazamos por los valores y calculamos:
L = 20 kgf·3 m·tg 30°
L = 60 kgf·m·0,577350269
L = 34,64101615 kgf·m
Resultado, el trabajo de la fuerza peso es:
L = 34,6 kgf·m
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cómo calcular el trabajo de la fuerza peso en un plano inclinado