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
)
Pergunta: Qual o trabalho realizado pelo operário para levantar a carga? (Considere
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:
- O trabalho
realizado por uma força constante que age na mesma direção do deslocamento é
- No caso de levantar um peso, a força que o operário precisa vencer é o peso da carga, que é
- Como a força peso aponta para baixo e o deslocamento é para cima,
, 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:
Substituindo na fórmula
Resposta
O trabalho realizado pelo operário é
.