Enunciado

17-22 A função s ( t ) descreva a posição de uma partícula movendo-se ao longo de um eixo coordenado, onde s está em metros e t está em segundos.

a)Encontre as funções velocidade e aceleração.

b)Encontre no instante t = 1 a posição, a velocidade, a velocidade escalar e a aceleração.

c)Em quais instantes a partícula está parada ?

d)Quando a partícula está aumentando ou diminuindo a velocidade ?

17- s t = t 3 - 3 t 2 ,   t ≥ 0

Passo 1

a)Galera, a velocidade nós calculamos assim:

v t = d s d t

v t = 3 t 2 - 6 t

Já a aceleração:

a t = d v d t

a t = 6 t - 6

Passo 2

b)Substituindo t = 1 na função posição:

s t = 1 - 3 = - 2

Substituindo t = 1 na função velocidade:

v t = 3 - 6 = - 3

Já a velocidade escalar é v ( 1 ) = 3

Substituindo t = 1 na função aceleração:

a t = 6 - 6 = 0

Passo 3

c)Para encontramos os instantes em que a partícula está parada, temos que igualar a função velocidade à zero:

v t = 0

3 t 2 - 6 t = 0

3 t   t - 2 = 0

t = 0

E

t = 2

Passo 4

d)Galerinha, o melhor jeito de resolver esse item é fazer um quadro de sinais com as funções velocidade e aceleração.

v t = 0

3 t 2 - 6 t = 0

3 t   t - 2 = 0

t = 0

E

t = 2

a t = 0

6 t - 6 = 0

6 t = 6

t = 1

Não sei se você se lembra... mas quando a velocidade e a aceleração tem o mesmo sinal, a partícula está aumentando a velocidade. Quando tem sinais contrários, a partícula está diminuindo a velocidade.

Dessa forma, a partícula está aumentando a velocidade nos instantes: 0 < t < 1 e t > 2 . No entanto, ela diminui a sua velocidade nos instantes: t < 0 e 1 < t < 2 .

Resposta

a) v t = 3 t 2 - 6 t

a t = 6 t - 6

b)

s   ( 1 ) =   - 2   m ,

v   1 =   - 3   m / s

|   v   ( 1 ) |   =   3   m   /   s ,

a   ( 1 ) =   0   m   / s 2

c) t=0;2

d) a partícula está aumentando a velocidade nos instantes: 0 < t < 1 e t > 2 . A partícula diminui a sua velocidade nos instantes: t < 0 e 1 < t < 2 .

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