(a) Explique por que os rastros são diagonais.
(b) Se você souber a velocidade do carro
e da gota
, qual será o ângulo que o rastro fará com a horizontal?
(b) Se você souber a velocidade do carro
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício está pedindo e identificar os conceitos que vamos usar. Na parte (a), precisamos explicar por que os rastros das gotas são diagonais. Na parte (b), se soubermos a velocidade do carro (
) e a das gotas (
), temos que determinar o ângulo que o rastro forma com a horizontal. Para isso, vamos usar conceitos de velocidade relativa e trigonometria básica.
Passo 2
Primeiro, vamos entender por que os rastros são diagonais. Imagine que as gotas de água estão caindo do para-brisa do carro enquanto ele está se movendo para frente. A movimentação do carro faz com que as gotas não caiam diretamente para baixo, mas tenham também um componente horizontal devido à velocidade do carro.
Passo 3
Para visualizar isso, pense na trajetória das gotas como uma combinação da queda vertical causada pela gravidade e do movimento horizontal do carro. Isso resulta em uma linha diagonal no rastro, porque a gota está se movendo diagonalmente enquanto desce.
Passo 4
Agora, vamos calcular o ângulo que esse rastro forma com a horizontal. Consideramos a velocidade do carro (
) como a componente horizontal e a velocidade das gotas (
) como a componente vertical da trajetória.
Passo 5
O ângulo (
) pode ser encontrado usando a tangente desse ângulo, que é a razão entre a velocidade vertical e a velocidade horizontal:
Passo 6
Para encontrar o ângulo
, aplicamos a função arco-tangente (ou tangente inversa):
Resposta
O ângulo que o rastro fará com a horizontal é dado por:
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Em um cruzamento da cidade de salvador, um fusca (massa 950 kg ) que se deslocava de oeste para leste colide com uma picape (massa 1900 kg ) que se deslocava do sul para o norte. Em virtude da colisão, os dois veículos ficaram engavetados e se deslocaram com velocidade escalar de
na direção
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(b) Há algum lugar em que tais vetores são paralelos?
Justifique suas respostas.
(b) Há algum lugar em que tais vetores são paralelos?
Justifique suas respostas.
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.]
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Indique se cada uma das seguintes transições eletrônicas emite energia ou necessita de absorção de energia:
para