Um carro viaja por uma estrada retilínea com uma velocidade constante de 15m/s. Para realizar uma ultrapassagem, o motorista precisou aumentar a velocidade do carro e, para isso, pisou forte no acelerador. Assim, o carro percorreu 100m uniformemente acelerado durante 5s. Apps 5s, o carro adquiriu a velocidade de:
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está nos pedindo. Temos um carro que inicialmente viaja a uma velocidade constante de 15 m/s. Quando o motorista decide ultrapassar outro veículo, ele acelera o carro, fazendo com que o carro percorra 100 metros de forma acelerada em 5 segundos. A pergunta é: qual será a velocidade do carro após esses 5 segundos de aceleração?
Aqui, vamos usar conceitos de cinemática, especificamente o movimento uniformemente acelerado. Precisaremos das fórmulas que relacionam velocidade, aceleração, tempo e deslocamento.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que já sabemos:
- Velocidade inicial (
) = 15 m/s - Distância percorrida (
) = 100 m - Tempo (
) = 5 s
Queremos encontrar a velocidade final (
) após os 5 segundos.
Passo 3
Vamos usar a fórmula do deslocamento em um movimento uniformemente acelerado:
Onde:
-
é o deslocamento, -
é a velocidade inicial, -
é a aceleração, -
é o tempo.
Passo 4
Substituindo os valores que conhecemos na fórmula:
Vamos calcular
:
Então a equação fica:
Passo 5
Vamos isolar a parte que contém a aceleração:
Agora, vamos resolver para
:
Passo 6
Agora que temos a aceleração, vamos usar a fórmula da velocidade final em um movimento uniformemente acelerado:
Substituindo os valores:
Resposta
Após 5 segundos, a velocidade do carro é de 25 m/s.