Solution au problème 15.1.6 de la collection Kepe O.E.

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Problème 15.1.6 de la collection de Kepe O.?. décrit une situation dans laquelle une masse de 0,4 kg est suspendue à un fil de 1 mètre de long. Il est nécessaire de retrouver le travail effectué par la force de gravité de la charge lors de son déplacement de la position 2 à la position 1 dans le plan vertical.

Pour résoudre ce problème, il faut savoir que le travail d’une force se définit comme le produit du module de la force et du chemin parcouru par le corps dans la direction de la force. Dans ce cas, la force de gravité est dirigée verticalement vers le bas, donc le chemin parcouru par la charge est égal à la différence de hauteur entre les positions 2 et 1, soit 1 mètre. Le module de gravité est égal au produit de la masse de la charge et de l'accélération de la gravité, qui sur Terre est prise égale à 9,81 m/s^2. Ainsi, le travail de la gravité est calculé à l'aide de la formule suivante :

travail = force * chemin = m * g * h

où m est la masse de la charge, g est l'accélération de la gravité, h est la hauteur à laquelle la charge s'élève.

En remplaçant les valeurs connues, on obtient :

travail = 0,4 * 9,81 * 1 = 3,924 J (réponse arrondie à 3,92 J)

Ainsi, la force de gravité effectue 3,92 J de travail lors du déplacement de la charge de la position 2 à la position 1 dans le plan vertical.

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