Describe the direction in which each object will accelerate. If the object won't accelerate, write "no acceleration." Explain wh
at might be happening to each object in terms of its overall motion.
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Answer:
La velocidad con la que se debe lanzar el trineo es aproximadamente 9.96 m/s
Explanation:
La masa del trineo, m = 2 kg
El ángulo de inclinación del trineo, θ = 30 °
El coeficiente de fricción, μ = 0,15
La altura a la que debe ascender el trineo, h = 4 m
La reacción normal del trineo en la rampa, N = m · g · cos (θ)
La fuerza de fricción = N × μ
Dónde;
g = Th aceleración debida a la gravedad ≈ 9.81 m/s²
∴ = 0.15 × 2 kg × 9.81 m/s² × cos (30°) ≈ 2.55 N
La longitud de la rampa que se mueve el trineo, l = h/(sin(θ))
∴ l = 4/(sin(30°)) = 8
La longitud de la rampa que se mueve el trineo, l = 8 m
El trabajo realizado sobre la fricción, =
× l
= 2.55 × 8 ≈ 20.4
El trabajo realizado sobre la fricción, ≈ 20.4 Julios
El trabajo realizado para levantar el trineo a 4 metros de altura, P.E. = m·g·h
∴ P.E. = 2 kg × 9.81 m/s² × 4 m ≈ 78.48 Joules
El trabajo realizado para levantar el trineo a 4 metros de altura, P.E. ≈ 78.48 Joules
El trabajo total requerido para levantar el trineo 4 metros por la rampa, =
+ P.E.
= 20.4 J + 78.84 J ≈ 99.24 J
Energía cinética, K.E. = 1/2 × m × v²
La energía cinética necesaria para mover el trineo por la rampa, K.E. se da de la siguiente manera;
K.E. = 1/2 × 2 kg × v² ≈ 99.24 J
∴ v² ≈ 99.24 J/(1/2 × 2 kg)
La velocidad con la que se debe lanzar el trineo para que ascienda 4 metros por la rampa, v ≈ 9.96 m/s