La diferencia de potencial gravitacional entre la superficie de un planeta y un punto de 20 m por encima es de 16 J / kg. El trabajo realizado para mover una masa de 2 kg por 8 m en una pendiente de 60 ^ @ desde la horizontal es ??

Responder:

Se requiere 11 J.

Explicación:

Primero un consejo sobre el formateo. Si coloca paréntesis, o comillas, alrededor de kg, no separará la k de la g. Así que obtienes # 16 J / (kg) #.

Primero simplifiquemos la relación entre el potencial gravitacional y la elevación. La energía potencial gravitacional es m sol h. Así que está linealmente relacionado con la elevación.

# (16 J / (kg)) / (20 m) = 0.8 (J / (kg)) / m #

Entonces, luego de calcular la elevación que nos da la rampa, podemos multiplicar esa elevación por la anterior # 0.8 (J / (kg)) / m # y por 2 kg.

Empujar esa masa 8 m por esa pendiente le da una elevación de

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6.9 m # de elevación.

Por el principio de conservación de la energía, la ganancia de energía potencial gravitatoria es igual al trabajo realizado moviendo la masa hacia arriba. Nota: no se dice nada acerca de la fricción, así que tenemos que pretender que no existe.

Por lo tanto el trabajo requerido es

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