Para resolver este problema, primero necesitamos desglosar los datos proporcionados
– Masa levantada (m): 107 kg
– Altura alcanzada (h): 2 m
– Tiempo durante el cual se sostiene la masa en la altura (t): 20 s
– Aceleración gravitatoria (g): 9.8 m/s² (considerando la gravedad terrestre estándar)

a) Trabajo realizado mientras levanta las pesas:

El trabajo (W) realizado por la fuerza peso al levantar las pesas es igual al producto de la fuerza peso y el desplazamiento vertical. La fuerza peso (F) se define como el producto de la masa (m) y la aceleración gravitatoria (g). El desplazamiento vertical (Δy) es la altura alcanzada.

Entonces, el trabajo se expresa como:

\[ W = F \cdot \Delta y \]

\[ W = m \cdot g \cdot \Delta y \]

Sustituyendo los valores dados:

\[ W = (107 \, \text{kg}) \cdot (9.8 \, \text{m/s}^2) \cdot (2 \, \text{m}) \cdot \cos(0°) \]

\[ W = (107 \, \text{kg}) \cdot (9.8 \, \text{m/s}^2) \cdot (2 \, \text{m}) \]

\[ W = 2097.2 \, \text{J} \]

b) Trabajo realizado mientras las pesas se mantienen levantadas:

Cuando las pesas se mantienen levantadas a una altura constante, no hay desplazamiento vertical. Por lo tanto, el trabajo realizado es cero, ya que el producto de la fuerza y el desplazamiento es nulo.

\[ W = 0 \, \text{J} \]

– Para el inciso a), el levantador de pesas realiza un trabajo de 2097.2 Julios mientras levanta las pesas hasta la altura especificada. Este trabajo es positivo porque se está venciendo la fuerza de la gravedad para elevar las pesas.

– En el inciso b), se confirma que el trabajo realizado mientras se mantienen las pesas levantadas es cero, lo que tiene sentido ya que no hay desplazamiento vertical. El levantador está sosteniendo estáticamente las pesas, por lo que no se realiza trabajo mecánico en este caso. Aunque puede que el levantador no esté de acuerdo, es muy probable que aún sienta dolor en los brazos. 😀