Una persona necesita jalar un carrito de 120 kg a lo largo de 12 m aplicando una fuerza de 300 N en un ángulo de 40 grados. La aceleración del carrito es de 2.5 m/s2. El problema calcula el trabajo realizado, la energía cinética y potencial del carrito luego de 15 segundos de movimiento a una aceleración de 3 m/s2. Los conceptos de fuerza, energía y potencia son aplicados en la vida diaria en actividades como subir escaleras o remolcar vehículos.

1. Problema
Una persona necesita jalar a lo largo de 12 m y sobre un piso que tiene 2.5 m de
altura, un carrito que tiene una masa de 120 Kg.
Para jalar el carrito utiliza una cuerda que forma un ángulo de 40 grados con
respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 300 N. La aceleración es
constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N.
2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes
situaciones que se derivan del problema.

2. a) Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema
planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el
carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento.
b) . Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a
Fx. Recuerda que para obtener la componente en x debes aplicar la fórmula:
Fx = F coseno Θ
𝑭𝒙 = 𝟑𝟎𝟎𝑵 ∗ 𝑪𝑶𝑺 𝟒𝟎°
𝑭𝒙 = 𝟐𝟐𝟗. 𝟖𝟏 𝑵
c) Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la
imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la
siguiente liga http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/newt.html
a=F/m
a=300/120 = 2.5 m/s2

3. 300
Newtons = 120
kg * 2.5
m/s2
67.4460431
libras = 8.22302158
slugs * 8.20209973
pies/s2
3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando que la
aceleración del carrito es de 3 m/s2 en un tiempo de 15 segundos. Aplica las
fórmulas correspondientes para obtenerlos.
d) . Con los datos de masa y fuerza obtén el trabajo realizado (en Joules).
𝑾 = 𝑭 ∗ 𝒅 = ( 𝟑𝟎𝟎𝑵)( 𝟏𝟐𝒎) 𝒄𝒐𝒔 𝟒𝟎° = 𝟐, 𝟕𝟓𝟕. 𝟕𝟓 joules
e) La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento.
𝒂 =
𝒗
𝒕
= 𝒗 = 𝟑 𝒎/𝒔 𝟐( 𝟏𝟓𝒔) = 𝟒𝟓
𝑬𝒄 =
𝟏
𝟐
∗ 𝒎𝒗 𝟐
= 𝑬𝒄 =
𝟏
𝟐
∗ 𝟏𝟐𝟎𝒌𝒈(𝟒𝟓𝒎/𝒔) 𝟐
= 𝟐, 𝟕𝟎𝟎 joules
f) La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene
𝐸𝑝 = 𝐹 ∗ ℎ = 𝑚 ∗ 𝑔 ∗ ℎ
Ep=(120kg)(9.81m/s2
)(2.5m) =2943 joules
g) La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito.
𝒑 =
𝒘
𝒕
=
𝟐, 𝟕𝟓𝟕. 𝟕𝟓 𝑱
𝟏𝟓 𝒔𝒆𝒈
= 𝟏𝟖𝟑. 𝟖𝟓𝑾𝒂𝒕𝒕𝒔
DATOS
F= 300 N
d= 12 m
h= 2.5
Fr= 10 N
m= 120 Kg
t= 15 seg
a= 3 m/s2

4. 4. Finalmente y a manera de conclusión, en párrafo breve responde: ¿Qué
aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida
diaria?
Todos estos conceptos los realizamos día con día, solo que no nos damos cuenta
muchas veces de lo que realmente necesitamos para hacer cada actividad, lo que yo
es lo que siempre hago es subir escaleras muchas veces lo hago en poco tiempo y
otras veces tardo más, también lo vemos cuando un carro remolca a otro. Estos
conceptos son parte de nuestra vida diaria.
Módulo 19. Dinámica en la naturaleza: El movimiento Unidad III. Dinámica del
movimiento
https://www.youtube.com/watch?v=mAwHz8OqBK4
Información proyecto integrador
Alejandro Domínguez Tellez
http://148.247.220.201/pluginfile.php/8745/mod_forum/attachment/237342/M19_Proyecto_I
ntegrador.pdf