Uma pedra de massa 0,5 kg é libertada da altura de 20 m em relação ao solo. Determine o trabalho da força peso para trazê-la até o solo.

Passo 1

Beleza, então o enunciado tá dizendo o seguinte: a gente tem uma pedra de massa W = vec F cdot vec d = F,d,costheta soltada de 20 m de altura. Queremos achar o trabalho que a força peso faz até ela chegar no chão.
Conteúdo: trabalho de uma força constante (a força peso). Vamos usar a definição
e lembrar que a força peso tem intensidade .

Passo 2

Teoria do trabalho de força constante:
  • A força peso aponta sempre para baixo com valor .
  • O deslocamento também é para baixo, de módulo .
  • O trabalho é , onde é o ângulo entre e .

Passo 3

Determinar o ângulo : tanto quanto apontam pra baixo, logo .
Então .

Passo 4

Agora é só substituir:
W &= Fp , d , costheta &= (m,g),(20),(1) &= (0,5 kg) times (9,8 m/s^2) times (20 m) &= 0,5 times 9,8 times 20 &= 98 J

Resposta

O trabalho da força peso é

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