Uma partícula de massa 0 , 1 0 k g é lançada verticalmente para cima. Sendo g=10 m / s^2 e a altura atingida pela partícula de 0 , 7 0 m, determine o trabalho realizado pela força peso da partícula neste deslocamento?

Passo 1

Vamos lá! Temos uma partícula de massa 0,10 kg que foi lançada para cima e atinge uma altura de 0,70 m. O que precisamos descobrir é o trabalho realizado pela força peso (a força da gravidade) nesse deslocamento. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Trabalho e Energia da física, especificamente a fórmula do trabalho realizado por uma força constante.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula do trabalho ( W) realizado por uma força constante:
W = F times d times cos(theta)
onde:
  • F é a força aplicada,
  • d é o deslocamento,
  • theta é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Passo 3

A força que estamos considerando aqui é a força peso da partícula. A força peso ( Fp) é dada por:
Fp = m times g
onde:
  • m é a massa da partícula,
  • g é a aceleração da gravidade ( 10 m/s²²).

Passo 4

Vamos calcular a força peso:
Fp = 0,10 kg times 10 m/s² = 1,0 N ²
Então, a força peso é de 1,0 N para baixo.

Passo 5

Agora, o deslocamento ( d) é de 0,70 m para cima. Como a força peso está atuando para baixo e o deslocamento é para cima, o ângulo theta entre a força e o deslocamento é de 180°.

Passo 6

Vamos calcular o cosseno de 180°:
cos(180°) = -1
Isso porque a força está na direção oposta ao deslocamento.

Passo 7

Agora, substituímos os valores na fórmula do trabalho:
W = Fp times d times cos(theta) = 1,0 N times 0,70 m times (-1) = -0,70 J

Resposta

O trabalho realizado pela força peso da partícula nesse deslocamento é -0,70 J.

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