La diferència de potencial gravitatòria entre la superfície d'un planeta i un punt superior a 20 m és de 16 J / kg. El treball realitzat en moure una massa de 2 kg per 8 m en un pendent de 60 ^ @ des de l'horitzontal és ??

Resposta:

Calia 11 J.

Explicació:

Primer un consell sobre el format. Si col·loqueu parèntesis o cometes al voltant de kg, no separarà el k del g. Així ho aconsegueixes # 16 J / (kg) #.

Simplificem, en primer lloc, la relació entre el potencial gravitacional i l’elevació. L’energia potencial gravitatòria és m g h. Per tant, es relaciona linealment amb l’elevació.

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

Així, després de calcular l’elevació que ens proporciona la rampa, podem multiplicar aquesta elevació per l’anterior # 0.8 (J / (kg)) / m i de 2 kg.

Empenyent aquesta massa a 8 m d’aquest pendent se li dóna una elevació de

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6,9 m. d’elevació.

Mitjançant el principi de conservació de l’energia, el guany de l’energia potencial gravitatòria és igual al treball realitzat que mou la massa cap amunt. Nota: no es diu res sobre la fricció, així que hem de pretendre que no existeix.

Per tant, el treball és necessari

# 0.8 (J / (kg)) / m * 6,9 m * 2 kg = 11,1 J ~ = 11 J #