La fuerza de Lydia
Simon Q [CC BY 2.0] |
Cuando Lydia levanta 113 kg:
- ¿Qué fuerza ejerce sobre las pesas?
- ¿Qué trabajo realiza?
Actualización (19/11/2018):
Respondamos a la primera pregunta: ¿Qué fuerza ejerce Lydia sobre las pesas?
Veamos. Si las pesas tienen una masa de 113 kg su peso es igual a dicha masa multiplicada por la intensidad del campo gravitatorio, cuyo valor sabemos que equivale en la superficie terrestre a -9.8 N/kg, así que:
113·(-9.8)=-1107.4 N
De manera que la Tierra atraerá las pesas con una fuerza de -1107,4 N y Lydia, para impedir que se caigan, deberá ejercer una fuerza de igual módulo y dirección pero sentido contrario: 1107.4 N. Dicho de otra forma: Lydia debe realizar hacia arriba una fuerza equivalente, pero de signo opuesto, a la que la Tierra ejerce hacia abajo.
En el caso de que las pesas sean de 150 kg el peso a vencer será de
150·(-9.8)=-1470 N
y, en consecuencia, Lydia deberá oponer una fuerza de 1470 N.
Actualización (13/12/2018):
Teniendo en cuenta que el trabajo realizado al mover las pesas es igual al producto escalar de la fuerza aplicada por Lydia multiplicada por el desplazamiento realizado, y suponiendo que Lydia es capaz de levantar las pesas a su altura (1.69 m), el trabajo realizado por Lydia al levantar 113 kg será igual a
W=113·9,8·1.69=1871.506 J
y, al levantar 150 kg
W=150·9.8·1.69=2484.3 J
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