Um corpo de massa
é elevado até uma altura
. Admitindo
, o trabalho mínimo do operador para elevar o corpo, em joules, é de:
a) 40
a) 40
Passo 1
Tá bom, vamos lá! A gente tem aqui um problema de física que envolve calcular o trabalho realizado para elevar um corpo. O enunciado diz que temos um corpo de massa
que é levantado até uma altura
. A aceleração da gravidade é
. Nosso objetivo é encontrar o trabalho mínimo, em joules, que o operador precisa fazer para elevar esse corpo. Para resolver isso, vamos usar a fórmula do trabalho quando estamos lidando com força e deslocamento na direção da força.
Passo 2
Antes de mais nada, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular o trabalho quando uma força é aplicada para mover um objeto contra a gravidade. A fórmula é:
Onde:
-
é o trabalho, -
é a força aplicada, -
é o deslocamento na direção da força.
No nosso caso, a força que precisamos aplicar para levantar o corpo é igual ao peso do objeto, que é calculado por:
Passo 3
Vamos calcular a força necessária primeiro. Temos:
Então, a força que precisamos aplicar para levantar o corpo é de
.
Passo 4
Agora que sabemos a força, vamos usar a fórmula do trabalho para encontrar o valor final. O corpo é levantado até uma altura de
, então o deslocamento
é
. Aplicando os valores na fórmula:
Resposta
O trabalho mínimo do operador para elevar o corpo é de
.