Um avião voando para o norte a
vira lentamente para o oeste sem alterar a velocidade e depois continua a voar para o oeste. Desenhe o diagrama de movimento de um ponto de vista acima do plano. Desenhe e rotule os vetores velocidade
e os vetores de aceleração
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um avião que está voando para o norte a uma velocidade constante de
. De repente, ele começa a virar para o oeste, mantendo a mesma velocidade, e depois segue voando nessa nova direção. Vamos usar conceitos de movimento circular e vetores de velocidade e aceleração para resolver isso. Precisaremos entender como desenhar os vetores de velocidade
e de aceleração
nesse cenário.
Passo 2
Primeiro, imagine de cima o caminho do avião. Inicialmente, ele vai para o norte, que podemos representar na direção para cima no nosso desenho. A velocidade
nesse caso é um vetor apontando para cima, com magnitude
.
Passo 3
Quando o avião começa a virar para o oeste, ele está mudando de direção, mas mantendo a mesma velocidade. Essa mudança de direção implica que há uma aceleração centrípeta, que sempre aponta para o centro da curva que o avião está fazendo.
Passo 4
Então, durante a virada, além do vetor de velocidade
que está mudando de direção, temos o vetor de aceleração
. Esse vetor de aceleração está sempre perpendicular à velocidade, apontando para o centro da curva. No nosso caso, se a curva está virando para o oeste, a aceleração aponta para a esquerda (centro da curva).
Passo 5
Após completar a virada, o avião está voando para o oeste. O vetor de velocidade
agora aponta para a esquerda (oeste) com a mesma magnitude de
. Como ele está voando em linha reta nessa direção, a aceleração
volta a ser zero, já que não há mudança na velocidade ou direção.
Passo 6
Resumindo, no diagrama de movimento:
- Para o norte:
aponta para cima, é zero. - Durante a virada para o oeste:
está mudando de direção para a esquerda, e aponta para o centro da curva (esquerda). - Para o oeste:
aponta para a esquerda, é zero.
Resposta
Com isso, o diagrama de movimento visto de cima mostra o avião inicialmente voando para o norte com o vetor de velocidade
apontando para cima e sem aceleração. Durante a virada para o oeste, o vetor de aceleração
aparece apontando para a esquerda, indicando a mudança de direção. Finalmente, ao voar para o oeste, o vetor de velocidade
aponta para a esquerda e a aceleração
volta a ser zero.
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.
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