Veja como calcular o trabalho realizado por gravidade em cada cenário:

Entendendo o trabalho e a gravidade

* Trabalho: O trabalho é feito quando uma força faz com que um objeto mova uma certa distância. É calculado como:
* Trabalho (w) =força (f) × distância (d) × cos (θ)
* θ é o ângulo entre a força e a direção do movimento.

* Gravidade: A força gravitacional da Terra puxa objetos em direção ao seu centro. Essa força é sempre para baixo.

cenários

Vamos considerar as diferentes direções que a bola poderia se mover:

1. direto para cima:
* A força gravitacional (F) é descendente e o deslocamento (D) é para cima. O ângulo entre eles é de 180 graus.
* Trabalho =f × d × cos (180 °) =- fd (desde cos (180 °) =-1)
* O trabalho realizado pela gravidade é negativo, o que significa que a gravidade faz um trabalho negativo. Isso ocorre porque a gravidade age contra o movimento ascendente da bola.

2. direto para baixo:
* A força gravitacional (F) é descendente e o deslocamento (D) também é descendente. O ângulo entre eles é de 0 graus.
* Trabalho =f × d × cos (0 °) =fd (desde cos (0 °) =1)
* O trabalho realizado pela gravidade é positivo, o que significa que a gravidade faz um trabalho positivo. Isso ocorre porque a gravidade age na mesma direção que o movimento da bola.

3. horizontalmente:
* A força gravitacional (f) é descendente e o deslocamento (d) é horizontal. O ângulo entre eles é de 90 graus.
* Trabalho =f × d × cos (90 °) =0 (desde cos (90 °) =0)
* Nenhum trabalho é feito pela gravidade porque a força age perpendicular à direção do movimento.

calcular o trabalho

Para obter os valores específicos, precisamos conhecer a força gravitacional atuando na bola. Podemos calcular isso usando:

* Força (f) =massa (m) × aceleração devido à gravidade (g)
* g =9,8 m/s² (aproximadamente)

Vamos conectar os valores para os cenários para cima e para baixo:

* F =3 kg × 9,8 m/s² =29,4 n

* para cima:
* Trabalho =-fd =-(29,4 n) × 2 m =-58,8 j
* para baixo:
* Trabalho =fd =(29,4 n) × 2 m =58,8 j

Resumo

* para cima: O trabalho realizado pela gravidade é -58,8 J (trabalho negativo).
* para baixo: O trabalho realizado pela gravidade é 58,8 J (trabalho positivo).
* horizontalmente: O trabalho realizado pela gravidade é 0 J (sem trabalho).