Em um certo instante de tempo, uma partícula tinha uma velocidade de 18 m/s no sentido positivo de x; 2,4 s depois, a velocidade era 30 m/s no sentido oposto. Qual foi a aceleração média da partícula durante este intervalo de 2,4 s?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está trabalhando com cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento das partículas. Aqui, precisamos encontrar a aceleração média de uma partícula durante um intervalo de tempo. Para isso, vamos precisar saber as velocidades inicial e final da partícula e o tempo que ela demorou para mudar de velocidade.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar o que a gente já sabe:
  • Velocidade inicial ( vi): 18 m/s no sentido positivo de x.
  • Velocidade final ( vf): 30 m/s no sentido oposto, ou seja, no sentido negativo de x.
  • Tempo ( De): 2,4 segundos.

Passo 3

A aceleração média ( a) é calculada pela fórmula:
a = De
onde De é a variação da velocidade, que é a diferença entre a velocidade final e a inicial.

Passo 4

Vamos calcular a variação da velocidade ( De):
De
Lembrando que a velocidade final está no sentido oposto, então ela será negativa:
vf = -30 , m/s
Portanto:
De

Passo 5

Agora, aplicamos os valores na fórmula da aceleração média:
a = -48 , m/s2,4 , s = -20 , m/s^2

Resposta

A aceleração média da partícula durante os 2,4 segundos foi de -20 m/s². Isso significa que a aceleração foi no sentido oposto à direção positiva de x.

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