Ed
há 2 meses
Para calcular o trabalho da força peso sobre a partícula, podemos usar a fórmula do trabalho: \[ W = \Delta E \] onde \( \Delta E \) é a variação da energia mecânica da partícula. A energia potencial inicial (quando a partícula está a 10 m de altura) é dada por: \[ E_p = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa da partícula), - \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade), - \( h = 10 \, \text{m} \) (altura). Calculando a energia potencial inicial: \[ E_p = 2 \cdot 9,8 \cdot 10 = 196 \, \text{J} \] Quando a partícula atinge uma velocidade de 3 m/s, sua energia cinética (E_c) é dada por: \[ E_c = \frac{1}{2} m v^2 \] onde \( v = 3 \, \text{m/s} \): \[ E_c = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (3)^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 9 = 9 \, \text{J} \] Agora, a variação da energia (trabalho da força peso) é: \[ W = E_c - E_p \] Como a energia potencial inicial é maior que a energia cinética, o trabalho realizado pela força peso é: \[ W = 9 \, \text{J} - 196 \, \text{J} = -187 \, \text{J} \] Entretanto, o trabalho da força peso é igual à variação da energia potencial, que é a energia que a partícula perdeu ao descer. Portanto, o trabalho da força peso é igual à energia cinética adquirida: Assim, o trabalho da força peso é: \[ W = 9 \, \text{J} \] Portanto, a alternativa correta é: b) 9.
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