Cuatro niños jalan de manera separada un mismo carrito de baleros con un mismo desplazamiento, pero uno con un ángulo de 45°, otro con un ángulo de 35°, otro de 20° y el ultimo con un ángulo de 0°, medidos con respecto al eje horizontal. ¿Cuál de los cuatro realiza un mayor trabajo, si la fuerza que se aplica cada uno de ellos es la misma? Selecciona el ángulo:

El niño que aplica una fuerza a un ángulo de 0º realiza el mayor trabajo.

Explanation:

Si consideramos que las fuerzas aplicadas en el carrito de baleros es constante tanto en magnitud como en dirección, el trabajo realizado por cada niño (), medido en joules, puede definirse mediante la siguiente expresión:

(1)

Donde:

- Magnitud de la fuerza aplicada por el niño, medida en newtons.

- Distancia desplazada por el carrito de baleros, medida en metros.

- Dirección de la fuerza aplicada, medida en grados sexagesimales.

De (1) tenemos que la fuerza efectiva que empuja el carro es:

La fuerza aplicada por cada niño es despejada:

A mayor ángulo, tenemos un menor valor del coseno y, por ende, mayor valor de la fuerza aplicada. Ahora, el mayor trabajo realizado se realiza con el menor ángulo posible y bajo esta consideración, el niño que aplica una fuerza a un ángulo de 0º realiza el mayor trabajo.

the independent variable, or the one that is intentionally manipulated is the speed.