Física Ej 8

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Guía de Física Sec. 4 grupo: 3 2019 
Física Ej 8 
Para determinar el trabajo realizado al levantar una caja de 20 kg a una altura de 2 
metros, utilizamos la fórmula de trabajo: 
 
Trabajo (W) = Fuerza (F) x Distancia (d) x cos(θ) 
 
En este caso, la fuerza (F) que se necesita aplicar para levantar la caja es igual al peso 
de la caja, que a su vez está dado por el producto de la masa (m) y la aceleración debida 
a la gravedad (g): 
 
Fuerza (F) = masa (m) x aceleración debida a la gravedad (g) 
 
Primero, identifiquemos los valores que tenemos: 
 
Masa de la caja (m) = 20 kg 
Aceleración debida a la gravedad (g) = 9.8 m/s² 
Altura (d) = 2 metros 
 
Ahora, calculemos la fuerza necesaria para levantar la caja: 
 
Fuerza (F) = 20 kg x 9.8 m/s² ≈ 196 N 
 
Con la fuerza y la distancia, podemos calcular el trabajo: 
 
Trabajo (W) = 196 N x 2 metros x cos(θ) 
 
En este caso, el ángulo (θ) entre la dirección de la fuerza aplicada y la dirección del 
desplazamiento vertical es de 0 grados, ya que se está levantando verticalmente, y el 
coseno de 0 grados es igual a 1. Entonces: 
 
Guía de Física Sec. 4 grupo: 3 2019 
Trabajo (W) = 196 N x 2 metros x 1 
 
Realizamos la operación: 
 
Trabajo (W) = 392 Julios (J) 
 
El trabajo realizado al levantar la caja de 20 kg a una altura de 2 metros es de 392 Julios 
(J). 
 
La explicación de cómo se resolvió involucra el cálculo de la fuerza requerida para 
levantar la caja, que es igual a su peso. Luego, utilizamos la fórmula de trabajo, donde 
multiplicamos la fuerza por la distancia y el coseno del ángulo entre la fuerza y el 
desplazamiento. En este caso, el ángulo es de 0 grados, lo que significa que el coseno 
es igual a 1. Después de realizar las operaciones, encontramos que el trabajo realizado 
al levantar la caja es de 392 Julios. El trabajo se mide en Julios y representa la energía 
transferida o transformada al mover un objeto aplicando una fuerza a lo largo de una 
distancia.