Um coala de 15 Kg desliza, a partir do repouso, 10 m para baixo ao longo de um coqueiro, movendo-se com velocidade de
imediatamente antes de atingir o solo. Qual o trabalho realizado pela força gravitacional no processo de descida?
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um coala que pesa 15 kg e desliza 10 metros para baixo de um coqueiro. Ele começa parado e, antes de bater no chão, está se movendo a 5,0 m/s. A gente quer descobrir qual foi o trabalho que a força da gravidade fez durante essa descida. Pra resolver isso, vamos precisar entender o que é trabalho na física e como a força da gravidade age nessa situação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho. Na física, trabalho é basicamente a energia transferida por uma força que age sobre um objeto enquanto ele se move. A fórmula para calcular o trabalho (W) é:
onde:
- $ F $ é a força aplicada,
- $ d $ é a distância percorrida na direção da força.
Passo 3
Agora, vamos identificar a força que está fazendo o trabalho. Nesse caso, a força é a força gravitacional, que é o peso do coala. O peso ($ P $) é calculado pela fórmula:
onde:
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ g $ é a aceleração devido à gravidade (aproximadamente $ 9,81 , \mathrm{m/s}^2 $).
Passo 4
Vamos calcular o peso do coala:
Então, a força da gravidade que está atuando no coala é de aproximadamente 147,15 Newtons para baixo.
Passo 5
Agora, sabemos que o coala desceu uma distância de 10 metros na direção da força da gravidade. Usando a fórmula do trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pela força gravitacional foi de aproximadamente $ 1471,5 , \mathrm{J} $.