As coordenadas da posição de uma partícula
são
no instante
em
em
.
a) Calcular a velocidade média
entre
e
.
a) Calcular a velocidade média
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem a posição de uma partícula em dois momentos diferentes: em
segundos e em
segundos. Queremos calcular a velocidade média da partícula entre esses dois instantes. Para isso, vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos corpos. Vamos precisar entender o que é deslocamento e como calcular a velocidade média usando esse deslocamento e o tempo que passou.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o deslocamento da partícula entre
s e
s. O deslocamento é a diferença entre a posição final e a posição inicial. As posições são dadas pelas coordenadas
:
- Em
s: - Em
s:
Então, o deslocamento
é:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a velocidade média. A velocidade média
é definida como o deslocamento total dividido pelo intervalo de tempo durante o qual o deslocamento ocorreu. A fórmula é:
Onde:
-
é o deslocamento que já calculamos: -
é o intervalo de tempo:
Então, substituindo:
Passo 4
Se quisermos expressar a velocidade média como um valor único (a magnitude da velocidade média), usamos o teorema de Pitágoras para calcular a intensidade do vetor velocidade:
Resposta
A velocidade média da partícula entre
s e
s é de
na direção
, ou seja, a magnitude da velocidade média é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Quando você está com febre e mede a temperatura com um termômetro, qual é aproximadamente o tempo de relaxamento?
onde as funções
e assim por diante são chamadas de coeficientes viriais. Quando a densidade do gás é bastante baixa, de modo que o volume por mol é grande, cada termo da série é muito menor que o anterior. Em muitas situações é suficiente omitir o terceiro termo e concentrar-se no segundo, cujo coeficiente
é chamado de segundo coeficiente virial (sendo o primeiro coeficiente 1). Aqui estão alguns valores medidos do segundo coeficiente virial para nitrogênio
:
|
|
---|---|
100 | -160 |
200 | -35 |
300 | -4.2 |
400 | 9 |
500 | 16.9 |
600 | 21.3 |
a-) Para cada temperatura na tabela, calcule o segundo termo no virial equação,
, para nitrogênio à pressão atmosférica. Discuta a validade da lei dos gases ideais sob estas condições.
Determinar módulo e direção de cada vetor seguinte:
c)
c)
Você esperaria altitude para afetar a velocidade do som (e, portanto, as frequências do ondas estacionárias nas tubulações)? Se sim, em que direção? Se não, por que não?