Um elevador transporta uma carga de 500 kg para um pavimento a
do solo. Sendo a velocidade de subida constante, calcule o trabalho executado pelo cabo desse elevador.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: “Um elevador transporta uma carga de 500 kg para um pavimento a 5,0 m do solo. Sendo a velocidade de subida constante, calcule o trabalho executado pelo cabo desse elevador.”
Isso é um problema de trabalho da força (conteúdo: Trabalho e Energia). Para resolver, a gente vai precisar:
Isso é um problema de trabalho da força (conteúdo: Trabalho e Energia). Para resolver, a gente vai precisar:
- Saber o que é trabalho de uma força (definição matemática).
- Identificar qual força realiza o trabalho (a tensão do cabo, que equivale ao peso do elevador+carga, já que a velocidade é constante).
- Aplicar a fórmula
.
Passo 2
Primeiro, lembrando a teoria: o “trabalho” de uma força constante
ao deslocar um objeto por uma distância
na direção dessa força é
Como a velocidade do elevador é constante, a aceleração é zero, logo a força de tensão no cabo (que puxa pra cima) deve ser igual ao peso do sistema (que puxa pra baixo). Ou seja,
Aqui
,kg e
,m/s² (aceleração da gravidade).
Passo 3
Agora calculamos o peso, que é a força que o cabo precisa exercer para subir a carga:
Passo 4
Com essa força e a distância de 5,0 m, usamos a fórmula do trabalho:
Lembra que joule (J) é a unidade de trabalho (ou energia) no SI.
Resposta
O trabalho realizado pelo cabo é
,J.