$$W =Fd\cos\theta$$
dónde:
* W es el trabajo realizado (en julios)
* F es la fuerza aplicada (en newtons)
* d es la distancia recorrida (en metros)
* θ es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento (en radianes)
En este caso, tenemos una fuerza de 2,4 N aplicada a un sándwich de 400 g que se empuja sobre una mesa de 0,75 m de ancho. El coeficiente de fricción cinética entre el sándwich y la mesa es 0,1.
Primero, necesitamos calcular la fuerza de fricción que actúa sobre el sándwich:
$$F_f =\mu_k mg$$
$$F_f =(0,1)(0,4 kg)(9,8 m/s^2) =0,392 N$$
A continuación, necesitamos calcular el ángulo entre la fuerza aplicada y el desplazamiento:
$$\theta =\cos^{-1}\left(\frac{F_d}{F}\right)$$
$$\theta =\cos^{-1}\left(\frac{2.4 N - 0.392 N}{2.4 N}\right) =8.5°$$
Ahora podemos calcular el trabajo realizado por la fuerza:
$$W =Fd\cos\theta$$
$$W =(2,4 N)(0,75 m)\cos(8,5°) =1,76 J$$
Por lo tanto, el trabajo realizado por la fuerza al empujar el sándwich a través de la mesa es 1,76 J.