Calcule o trabalho da força peso quando um bloco de 10 kg cai de uma altura de 5 metros. Considere a aceleração da gravidade como 10 \mathrm{~m} / \mathrm{s} .^{2}

Passo 1

O enunciado pede o trabalho da força peso sobre um bloco de massa m=10\\ \mathrm{kg} que cai verticalmente por uma altura h=5\\ \mathrm{m}. O conteúdo necessário é o trabalho de uma força constante, em particular a força peso.

Passo 2

A força peso tem módulo
F_p = m\,g
com g=10\\ \mathrm{m/s}^2, e seu vetor está dirigido para baixo. O deslocamento do bloco também é um vetor vertical para baixo, de módulo \Delta r = h.

Passo 3

O trabalho de uma força constante é dado por
W = \vec F\cdot\Delta \vec r = F_p\,\Delta r\,\cos\theta,
onde \theta é o ângulo entre \vec F_p e \Delta \vec r. Como ambos apontam para baixo, \theta=0 e \cos0=1, logo
W = F_p\,h = m\,g\,h.

Passo 4

Substituindo os valores numéricos:
W = (10\\ \mathrm{kg})\,(10\\ \mathrm{m/s}^2)\,(5\\ \mathrm{m}) = 500\\ \mathrm{J}.

Resposta

500\\ \mathrm{J}

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