(Cesgranrio 2012)
Um objeto de massa 1,0 kg é lançado, do solo, com uma velocidade de 2,0 m/s que faz um ângulo de 45° com a horizontal. O objeto cai então no solo, e toda a sua energia é dissipada.
Determine o trabalho total, em joules, realizado pela força gravitacional (peso) durante toda a trajetória
Vamos ilustrar a situação.
Um objeto é lançado a 2 m/s fazendo um ângulo de 45º com a horizontal
ele leva um certo tempo subindo
e um tempo descendo
a altura que ele sobe
é igual a altura que ele desce
e durante todo o trajeto o peso atua sobre o corpo
O trabalho da força peso é dada por 𝛕 = mgh
𝛕: trabalho, unidade no SI J (Joule)
m: massa do corpo, unidade no SI kg
g: aceleração gravitacional, em m/s2
h: altura que o corpo caiu ou subiu, unidade no SI metros
Agora veja, o trabalho do peso na subida é a massa do objeto pela gravidade pela altura que ele subiu 𝛕subida = mgh
Na descida a massa é a mesma, a gravidade também e a altura que ele desce é igual à altura que ele sobe, então os trabalhos devem ser iguais 𝛕subida = 𝛕descida
Mas tem um porém, o trabalho do peso quando o corpo sobe é negativo -𝛕subida (na descida é positivo mesmo).
Sendo assim, o trabalho total é a soma do trabalho do peso na subida e na descida
