Determine o trabalho realizado pela força peso para elevar um livro que pesa 5 N , do chão até uma altura de 2 m .

Passo 1

Beleza, então o enunciado tá pedindo o trabalho realizado pela força peso (que é a gravidade agindo no livro) quando a gente levanta um livro de 5 N do chão até 2 m de altura. O assunto aqui é “trabalho de uma força constante” na física. Para resolver, vamos precisar da definição de trabalho:
  • Entender o que é a força peso e sua direção
  • Entender a fórmula do trabalho para uma força constante: W = vec F cdot vec d = F,d,costheta

Passo 2

Primeiro, lembra que a força peso aponta sempre para baixo, com intensidade de 5 N. A gente chama de deslocamento o movimento do livro, que é de 2 m para cima.
Então:
  • Intensidade da força peso:
  • Módulo do deslocamento:
  • Ângulo entre (para baixo) e o deslocamento (para cima) é de , porque são direções opostas.

Passo 3

Agora aplicamos a fórmula do trabalho para força constante:
W = Fp , d ,costheta
Substituindo:
W = 5 times 2 times cos(180^circ)
E a gente sabe que .

Passo 4

Fazendo as contas:
W = 5 times 2 times (-1) = -10
O sinal negativo indica que a força peso está fazendo um trabalho “contra” o deslocamento (já que ela puxa pra baixo e a gente move pra cima).

Resposta

O trabalho realizado pela força peso ao elevar o livro é .

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