Para encontrar el trabajo realizado por la fuerza que arrastra el bloque, debemos tener en cuenta tanto la fuerza aplicada como la fricción que actúa en sentido contrario al movimiento.

Datos proporcionados:

• Masa del bloque ($m$) = 2,5 kg
• Distancia recorrida ($d$) = 2,3 m
• Coeficiente de fricción ($\mu$) = 0,25
• Fuerza aplicada ($F$) = 20 N
• Ángulo de la fuerza con respecto a la horizontal ($\theta$) = 25°

Pasos para resolver el problema:

1. Descomponer la fuerza aplicada:

   • La componente horizontal de la fuerza es $F_x = F \cos(\theta)$.
   • La componente vertical de la fuerza es $F_y = F \sin(\theta)$.

2. Calcular la fuerza normal ($N$): La fuerza normal es la fuerza que el suelo ejerce sobre el bloque, y es afectada por la componente vertical de la fuerza aplicada: $N = mg - F_y = mg - F \sin(\theta)$ donde $g = 9,8 \, \text{m/s}^2$ es la aceleración debida a la gravedad.

3. Calcular la fuerza de fricción: La fuerza de fricción es: $F_{\text{fricción}} = \mu N = \mu (mg - F \sin(\theta))$

4. Calcular la fuerza neta en la dirección horizontal: La fuerza neta es la diferencia entre la componente horizontal de la fuerza aplicada y la fuerza de fricción: $F_{\text{neto}} = F_x - F_{\text{fricción}} = F \cos(\theta) - \mu (mg - F \sin(\theta))$

5. Calcular el trabajo total efectuado: El trabajo efectuado por la fuerza neta es: $W = F_{\text{neto}} \times d$

Ahora, hagamos los cálculos:

Cálculos:

1. Componente horizontal de la fuerza aplicada: $F_x = 20 \cos(25°) \approx 20 \times 0,9063 = 18,13 \, \text{N}$

2. Componente vertical de la fuerza aplicada: $F_y = 20 \sin(25°) \approx 20 \times 0,4226 = 8,45 \, \text{N}$

3. Fuerza normal: $N = (2,5 \times 9,8) - 8,45 \approx 24,5 - 8,45 = 16,05 \, \text{N}$

4. Fuerza de fricción: $F_{\text{fricción}} = 0,25 \times 16,05 \approx 4,01 \, \text{N}$

5. Fuerza neta en la dirección horizontal: $F_{\text{neto}} = 18,13 - 4,01 = 14,12 \, \text{N}$

6. Trabajo efectuado: $W = 14,12 \times 2,3 \approx 32,48 \, \text{J}$

Respuesta:

El trabajo efectuado por la fuerza que arrastra el bloque es aproximadamente 32,48 joules.

¿Te gustaría más detalles o tienes alguna pregunta?

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1. ¿Cómo cambiaría el trabajo efectuado si el coeficiente de fricción fuera mayor?
2. ¿Qué pasaría si la fuerza se aplicara en un ángulo de 45° en lugar de 25°?
3. ¿Cómo se calcula el trabajo si el bloque fuera arrastrado por una distancia mayor, digamos 5 metros?
4. ¿Qué ocurriría si el bloque se mueve cuesta arriba en lugar de en una superficie horizontal?
5. ¿Qué otros factores podrían afectar el trabajo realizado en este escenario?

Tip: Cuando calcules el trabajo realizado, asegúrate de que todas las fuerzas estén bien descompuestas en sus componentes y que las direcciones sean correctas para evitar errores.