Se um amigo seu segurar uma régua verticalmente pela extremidade superior e você dispuser seu polegar e seu indicador em forma de pinça, alinhados com o zero da régua, podemos calcular o seu tempo de reação. Assim que você vir a régua se movendo, feche os dedos para segurá-la. Assumindo que a distância percorrida pela régua foi de
, qual foi o tempo transcorrido entre seu amigo soltá-la e você segurá-la, isto é, seu tempo de reação? [R.: 0,190 s.]
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma régua de 17,6 cm que foi solta e precisamos descobrir quanto tempo você demorou para reagir e segurá-la. Aqui, estamos trabalhando com conceitos de cinemática, especificamente movimento uniformemente acelerado (ou seja, a régua está caindo sob a ação da gravidade). Para resolver isso, vamos usar algumas fórmulas básicas da física relacionadas ao movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Distância percorrida pela régua (
): 17,6 cm = 0,176 metros - Aceleração devido à gravidade (
): aproximadamente - Tempo de reação (
): é o que queremos descobrir
Passo 3
Sabemos que a régua está caindo livremente, então podemos usar a fórmula da distância em função do tempo para o movimento uniformemente acelerado, que sem velocidade inicial é:
Aqui,
é a distância,
é a aceleração da gravidade e
é o tempo.
Passo 4
Agora, vamos isolar o tempo (
) na equação para encontrar a nossa resposta. Multiplicando ambos os lados por 2:
Em seguida, dividindo por
:
E finalmente, tirando a raiz quadrada de ambos os lados:
Passo 5
Substituindo os valores que temos na fórmula:
Resposta
O tempo de reação foi de aproximadamente 0,190 segundos.
Exercícios relacionados
Suponha que você está dirigindo um carro a
e que os freios do veículo são capazes de desacelerá-lo a uma taxa de
. Após uma árvore, a
de distância, você avista um radar cuja velocidade limite é de
. Será possível evitar a multa? [R.: Rigorosamente, não.]
O piloto de um avião a jato deseja atingir a uma velocidade de três vezes a velocidade do som, partindo do repouso, o mais rapidamente possível. A aceleração máxima do avião é de
(isto é, de cinco vezes a aceleração da gravidade), porém o piloto perde a consciência ao ser submetido a tal aceleração por mais de
. Sabendo que a velocidade do som é de
, e assumindo que o avião possa desenvolver sua aceleração máxima durante todo o processo
(b) Qual é a maior velocidade que o caça pode atingir antes de o piloto perder a consciência, em ? [R.:
.]
(b) Qual é a maior velocidade que o caça pode atingir antes de o piloto perder a consciência, em
Você está sobre o telhado do prédio do Departamento Acadêmico de Física - diretamente acima da porta - a uma altura de
acima do solo. Seu professor de Física, que possui
de altura, está caminhando em direção à entrada com uma velocidade de
. Se você deseja soltar um ovo (com velocidade nula) de forma que ele caia na cabeça dele,
(a) quanto tempo o ovo demorará para atingi-lo? [R.: 2,40 s.]
(a) quanto tempo o ovo demorará para atingi-lo? [R.: 2,40 s.]
Um balão de ar quente sobe verticalmente com velocidade de
. Quando o balão se encontra a uma altura de
acima do solo, um saco de areia se desprende do cesto de passageiros.
(a) Após quanto tempo o saco atinge o solo? [R.: 3,41 s.]
(a) Após quanto tempo o saco atinge o solo? [R.: 3,41 s.]