Questão 3: Trabalho e Energia

Contexto: Um operário usa uma alavanca para erguer uma carga de 50 kg a uma altura de 2 metros.
Pergunta: Qual o trabalho realizado pelo operário para levantar a carga? (Considere g=10 m / s^2 )

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um operário usa uma alavanca (isso só é o “artifício”, mas o que interessa mesmo é que ele levanta) uma carga de 50 kg até uma altura de 2 m. O assunto é Trabalho e Energia – mais especificamente trabalho contra a gravidade. Para resolver, vamos precisar da massa, da aceleração da gravidade (dada como ) e da altura. Também vamos usar a fórmula do trabalho realizado por uma força constante na vertical.

Passo 2

Teoria passo a passo:
  1. O trabalho W = vec Fcdot vec d = F,d,costheta realizado por uma força constante Fpeso = m,g que age na mesma direção do deslocamento W = m,g,h, é
  1. No caso de levantar um peso, a força que o operário precisa vencer é o peso da carga, que é
  1. Como a força peso aponta para baixo e o deslocamento é para cima, º, mas já sabemos que, em módulo, o trabalho contra a gravidade vira simplesmente
onde é a elevação vertical.

Passo 3

Agora é só encher os valores:
  • W = m,g,h = 50 times 10 times 2 = 1000
Substituindo na fórmula

Resposta

O trabalho realizado pelo operário é .

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