Um corpo de massa
é elevado até uma altura
. Admitindo
, o trabalho mínimo do operador para elevar o corpo, em joules, é de:
b) 80
b) 80
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema onde um corpo de 20 kg está sendo levantado até uma altura de 2 metros. A aceleração da gravidade é 10 m/s². Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o trabalho mínimo que a pessoa (ou operador) precisa fazer para levantar esse corpo. Para isso, vamos usar conceitos de trabalho e energia potencial gravitacional.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é trabalho no contexto da física. Trabalho é uma medida de energia transferida quando uma força é aplicada sobre um objeto e esse objeto se move na direção da força. A fórmula para calcular o trabalho realizado para elevar um objeto contra a gravidade é:
onde:
- $ W $ é o trabalho realizado,
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ g $ é a aceleração da gravidade,
- $ h $ é a altura para a qual o objeto é levantado.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
- Massa ($ m $) = 20 kg
- Gravidade ($ g $) = 10 m/s²
- Altura ($ h $) = 2 m
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Fazendo as contas:
Então, o trabalho mínimo necessário para levantar o corpo é de 400 Joules.
Resposta
O trabalho mínimo necessário é de 400 Joules.