Solución al problema 15.1.6 de la colección de Kepe O.E.

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Problema 15.1.6 de la colección de Kepe O.?. Describe una situación en la que una masa de 0,4 kg está suspendida de un hilo de 1 metro de largo. Se requiere encontrar el trabajo realizado por la fuerza de gravedad de la carga al moverla de la posición 2 a la posición 1 en el plano vertical.

Para resolver este problema, es necesario saber que el trabajo de una fuerza se define como el producto del módulo de la fuerza por el camino recorrido por el cuerpo en la dirección de la fuerza. En este caso, la fuerza de gravedad se dirige verticalmente hacia abajo, por lo que el camino recorrido por la carga es igual a la diferencia de altura entre las posiciones 2 y 1, es decir, 1 metro. El módulo de gravedad es igual al producto de la masa de la carga por la aceleración de la gravedad, que en la Tierra se considera igual a 9,81 m/s^2. Entonces, el trabajo de la gravedad se calcula mediante la siguiente fórmula:

trabajo = fuerza * camino = m * g * h

donde m es la masa de la carga, g es la aceleración de la gravedad, h es la altura a la que se eleva la carga.

Sustituyendo los valores conocidos obtenemos:

trabajo = 0,4 * 9,81 * 1 = 3,924 J (respuesta redondeada a 3,92 J)

Por tanto, la fuerza de gravedad realiza 3,92 J de trabajo al mover la carga de la posición 2 a la posición 1 en el plano vertical.

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