Em uma experiência, um pombo – correio foi retirado de seu ninho, levado para um local a 5150 km do ninho e libertado. Ele retorna ao ninho depois de 13,5 dias. Tome a origem no ninho e estenda um eixo x positivo até o ponto onde ele foi libertado. Qual a velocidade média do pombo em m/s para: a) O vôo de retorno ao ninho? B) O trajeto todo, desde o momento em que ele é retirado do ninho até seu retorno?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um pombo-correio que foi levado a 5150 km do ninho e depois retornou após 13,5 dias. A gente precisa calcular a velocidade média dele em dois cenários:
a) No voo de retorno ao ninho.
b) No trajeto todo, desde que ele foi retirado do ninho até voltar.
b) No trajeto todo, desde que ele foi retirado do ninho até voltar.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de velocidade média, que é basicamente a distância percorrida dividida pelo tempo que levou para percorrer essa distância.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte a) – a velocidade média no voo de retorno ao ninho.
A gente sabe que a distância que o pombo percorreu para voltar é de 5150 km. O tempo que ele levou para esse retorno foi de 13,5 dias. Mas precisamos converter esses dias em segundos para obter a velocidade em metros por segundo (m/s).
Passo 3
Vamos converter 13,5 dias em segundos. Sabemos que:
1 dia = 24 horas
1 hora = 60 minutos
1 minuto = 60 segundos
1 hora = 60 minutos
1 minuto = 60 segundos
Então:
Passo 4
Calculando:
Então, o tempo total de retorno é de 1.166.400 segundos.
Passo 5
Agora, vamos converter a distância de 5150 km para metros, já que queremos a velocidade em m/s.
Passo 6
Agora, usamos a fórmula da velocidade média:
Substituindo os valores:
Passo 7
Efetuando a divisão:
Passo 8
Agora, vamos para a parte b) – a velocidade média no trajeto todo, desde que ele foi retirado do ninho até voltar.
Aqui, a distância total percorrida é a ida e a volta, ou seja:
Convertendo para metros:
O tempo total ainda é de 13,5 dias, que já convertemos para 1.166.400 segundos.
Passo 9
Aplicamos novamente a fórmula da velocidade média:
Passo 10
Realizando a divisão:
Resposta
a) A velocidade média do pombo no voo de retorno ao ninho é aproximadamente 4,42 m/s.
b) A velocidade média do pombo no trajeto todo é aproximadamente 8,83 m/s.
b) A velocidade média do pombo no trajeto todo é aproximadamente 8,83 m/s.