A diferença de potencial gravitacional entre a superfície de um planeta e um ponto 20m acima é 16J / kg. O trabalho feito em mover uma massa de 2 kg por 8m em uma inclinação de 60 ^ @ da horizontal é ??

Responda:

Requeria 11 J.

Explicação:

Primeiro uma dica sobre formatação. Se você colocar parênteses, ou citações, em torno de kg, não separará o k do g. Então você começa # 16 J / (kg) #.

Vamos primeiro simplificar a relação entre o potencial gravitacional e a elevação. Energia potencial gravitacional é m g h. Por isso, está linearmente relacionado à elevação.

# (16 J / (kg)) / (20 m) = 0,8 (J / (kg)) / m #

Então, depois de calcularmos a elevação que a rampa nos dá, podemos multiplicar essa elevação pelo acima # 0.8 (J / (kg)) / m # e por 2 kg.

Empurrando essa massa 8 m acima dessa inclinação, há uma elevação de

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6,9 m # de elevação.

Pelo princípio da conservação de energia, o ganho de energia potencial gravitacional é igual ao trabalho feito movendo a massa até lá. Nota: nada é dito sobre atrito, então temos que fingir que não existe.

Portanto, o trabalho necessário é

# 0.8 (J / (kg)) / m * 6.9 m * 2 kg = 11.1 J ~ = 11 J #