Trabajo realizado por rozamiento sobre trayectoria cerrada

Respuesta corta: es cero.

Respuesta larga:

Suponga que está en un marco de referencia de la carretera (es decir, está parado en la carretera), entonces el sistema es camión + bloque.

Usted observa que ambos se mueven ahora, mirando de cerca, la fricción sostiene el bloque en el camión al dirigirse hacia adelante, usando la tercera ley de Newton, fuerzas iguales y opuestas actúan sobre el camión. Así, el trabajo realizado por la fricción en todo el sistema es:

$$W_f = W_{f \ on \ block} + W_{f \ on \ truck}$$ $$W_f = (F_{f \ on \ block} + F_{f \ on \ truck}) \cdot d$$ $$F_{f \ on \ block} = - F_{f \ on \ truck}$$ $$\therefore W_f = 0 \\ \mathbf{(on \ the \ system)}$$

Ahora, suponga que está en el desplazamiento del bloque de camiones en su marco de referencia, el bloque es estacionario, por lo tanto, el trabajo realizado por la fricción es cero.

{Nota: cambiar el marco de referencia no es fácil en un marco no inercial}

Según el teorema de la energía del trabajo, el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a su cambio en la energía cinética. Dado que el bloque comienza y termina en reposo, su cambio en energía cinética es cero. Por lo tanto, el trabajo neto realizado sobre el bloque por la fuerza de fricción estática es cero.

Cuando el camión aceleró el trabajo realizado por la fricción fue positivo dándole energía cinética ya que la fuerza tenía la misma dirección que el desplazamiento del bloque. Durante la desaceleración el trabajo realizado por la fricción fue negativo quitando una cantidad igual de energía cinética ya que la fuerza estaba en la dirección opuesta al desplazamiento.

Espero que esto ayude