Question

Un obrero requiere levantar un saco de cemento a una altura de 0.50 m. ¿Qué trabajo debe realizar, si el saco de cemento tiene una masa de 50 kg?

Answer 1

El trabajo que debe realizar el obrero al levantar el saco de cemento es de 245 Joules

Solución  

Sabemos que el saco de cemento tiene una masa de 50 kilogramos

Hallamos la fuerza peso del saco de cemento

La magnitud de esta fuerza se puede hallar al multiplicar la masa del cuerpo por la magnitud de la aceleración ejercida por la gravedad

$\large\boxed{ \bold{F= \ m\ . \ g }}$

Donde

$\bold{ F} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Peso del cuerpo }$

$\bold{ m} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{masa del cuerpo }$

$\bold{ g} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Valor de gravedad }$

Tomamos como valor de gravedad terrestre 9,8 m/s²

$\boxed{ \bold{F= \ 50 \ kg \ . \ 9,8 \ \frac{m}{ s^{2} } }}$

$\bold {1 \ N =kg \ . \ m/s^{2} }$

$\large\boxed{ \bold{F= 490 \ N }}$

La fuerza peso del saco de cemento es de 490 N

Determinamos el trabajo realizado

El trabajo es una magnitud escalar producido cuando una fuerza mueve un objeto en la misma  dirección en que se aplica.

Se calcula multiplicando la magnitud de la componente de la fuerza actuante en la misma dirección en que se efectúa el movimiento del objeto, por la magnitud del desplazamiento que éste realiza

Usualmente el trabajo se expresa de la siguiente manera:  

$\large\boxed {\bold { T =F \ . \ d }}$

Donde

$\large\textsf{T = Trabajo }$

$\large\textsf{F = Fuerza }$

$\large\textsf{d = distancia }$

Donde en el caso que se presenta al levantar el obrero el saco de cemento el desplazamiento se encuentra en la misma dirección de la fuerza.  

$\large\boxed {\bold { T = F \ . \ d }}$

$\large\textsf{Reemplazamos en la f\'ormula }$

$\boxed {\bold { T = 490 \ N \ . \ 0.50 \ m }}$

$\large\textsf{1 J = 1 N . m }$

$\large\boxed {\bold { T = 245 \ J }}$

El trabajo que debe realizar el obrero al levantar el saco de cemento es de 245 Joules