Opción A - 3 · Física PAU Andalucía Ordinaria Titular 2013

a) Dibuje en un esquema todas las fuerzas que actúan sobre el bloque.

Solución: Esquema de fuerzas sobre el bloque: - Peso $\vec{P}$: vertical hacia abajo ($P = 49\ \text{N}$). - Normal $\vec{N}$: perpendicular a la superficie horizontal, vertical hacia arriba ($N = 31{,}68\ \text{N}$). - Fuerza aplicada $\vec{F}$: módulo $20\ \text{N}$, dirigida a $60^\circ$ sobre la horizontal hacia adelante y arriba. - Fuerza de rozamiento $\vec{F}_r$: paralela a la superficie y en sentido contrario al desplazamiento ($F_r = 10\ \text{N}$).

a) Peso del bloque $P$:

Solución: 49 N

a) Fuerza normal de la superficie $N$:

Solución: 31,68 N / 31,7 N

a) Fuerza de rozamiento $F_r$:

Solución: 10 N

a) Coeficiente de rozamiento del bloque con la superficie:

Solución: 0,316 / 0,32

b) Determine el trabajo total de las fuerzas que actúan sobre el bloque cuando se desplaza 2 m:

Solución: 0 J

b) Comente el resultado obtenido:

Solución: De acuerdo con el teorema de las fuerzas vivas (o teorema de la energía cinética), el trabajo total realizado sobre un cuerpo es igual a la variación de su energía cinética: $W_{\text{total}} = \Delta E_c$. Al deslizarse con velocidad constante, la energía cinética del bloque no varía ($\Delta E_c = 0$), lo que concuerda plenamente con que el trabajo total sea nulo ($W_{\text{total}} = 0$).