Um automóvel trafega em uma estrada retilínea com velocidade escalar constante num referencial fixo na Terra. Então, o motorista pisa no freio e faz o carro parar em 12 segundos, depois de percorrer 72 m . Determine a velocidade escalar do automóvel antes do motorista pisar no freio.
[Resposta:
]
[Resposta:
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um carro que estava se movendo em linha reta com velocidade constante. O motorista então freia e consegue parar o carro em 12 segundos, percorrendo 72 metros durante a frenagem. Nosso objetivo aqui é descobrir qual era a velocidade do carro antes do motorista pisar no freio. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, especificamente equações de movimento com aceleração constante.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Tempo de frenagem,
segundos - Distância percorrida durante a frenagem,
metros - Velocidade final,
m/s (já que o carro para)
Queremos encontrar a velocidade inicial,
.
Passo 3
Sabemos que a aceleração é constante durante a frenagem. Podemos usar a seguinte equação de movimento:
Como o carro para, a velocidade final é zero, podemos também relacionar a aceleração com a velocidade inicial usando:
Como
, temos:
Agora, substituímos
na primeira equação:
Simplificando:
Passo 4
Agora, podemos resolver para
:
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade escalar do automóvel antes de frear era de
.
Exercícios relacionados
Três corpos A, B e C de massas
e
estão inicialmente em repouso em
nas posições dadas pelos vetores
,
e
,. Cada uma sofre a ação de uma força externa. Essas forças são dadas por
e
. Calcule:
b) a aceleração do centro de massa do sistema:
b) a aceleração do centro de massa do sistema:
Um automóvel percorre uma estrada retilínea. Num referencial fixo na estrada, sua velocidade escalar é de
no instante em que o motorista pisa no acelerador, produzindo uma aceleração constante que faz a velocidade escalar passar para
em 5 s . Considere o instante em que o motorista pisa no acelerador como
e calcule a aceleração do automóvel, a velocidade escalar no instante
, se a aceleração permanece constante, e o módulo do deslocamento entre
e
.
[Resposta: e 200 m ]
[Resposta:
Um fusca percorre uma estrada retilínea. A velocidade escalar do fusca varia com o tempo conforme o gráfico da figura acima num referencial fixo na estrada. Construa o gráfico da aceleração do fusca em função do tempo e calcule a distância percorrida entre
e
.
[Resposta: 650 m ]
[Resposta: 650 m ]
Uma partícula se move ao longo de uma linha reta sobre a qual é colocado o eixo
do referencial. A equação horária da posição desta partícula é:
Construa o gráfico da posição em função do tempo e determine graficamente a velocidade instantânea da partícula nos instantes
e
.
[Resposta: e
]
[Resposta: