Faça um diagrama de movimento completo para as duas questões seguinte. Lembre-se de desenhar e rotular os vetores velocidade e aceleração no diagrama.
Você está dirigindo um carro a uma velocidade constante de
quando um pequeno cachorro corre para a estrada na sua frente. Você pisa no freio e derrapa até parar. Mostre seu movimento 2 segundos antes de começar a frear até parar completamente.
Você está dirigindo um carro a uma velocidade constante de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa fazer um diagrama de movimento para duas situações: antes de você começar a frear o carro e durante a frenagem até parar completamente. O conteúdo que vamos usar aqui é cinemática, especificamente os conceitos de velocidade constante, aceleração e movimento uniformemente variado. Vamos precisar entender como a velocidade e a aceleração se comportam nesses momentos para desenhar e rotular os vetores no diagrama.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no movimento antes de frear, que acontece 2 segundos antes de você começar a desacelerar. Aqui, o carro está se movendo a uma velocidade constante de
. Velocidade constante significa que a velocidade não está mudando ao longo do tempo, ou seja, a aceleração é zero. No diagrama, isso será representado por uma seta de velocidade constante e sem seta de aceleração.
Passo 3
Agora, vamos para o momento em que você pisa no freio. Quando você freia, a velocidade do carro começa a diminuir. Isso é chamado de aceleração negativa ou desaceleração. A aceleração está na direção oposta ao movimento. No diagrama, teremos uma seta de velocidade apontando na direção do movimento e uma seta de aceleração apontando para trás, indicando que o carro está desacelerando.
Passo 4
Vamos calcular a desaceleração necessária para parar o carro completamente. Primeiro, precisamos converter a velocidade de
para metros por segundo:
Supondo que a frenagem dura
segundos até parar, a aceleração
pode ser calculada usando a fórmula:
Como o carro para,
, então:
Precisamos saber o tempo de frenagem para calcular o valor exato da aceleração, mas como o exercício não especifica, vamos entender que a aceleração é constante e negativa.
Passo 5
Com essas informações, vamos montar o diagrama de movimento:
-
Antes de frear (2 segundos antes):
- Velocidade (
): Representada por uma seta horizontal apontando para a direita, com comprimento proporcional a . - Aceleração (
): Nenhuma seta, já que a aceleração é zero.
- Velocidade (
-
Durante a frenagem:
- Velocidade (
): A seta de velocidade continua apontando para a direita, mas diminui de comprimento ao longo do tempo, indicando que está diminuindo. - Aceleração (
): Uma seta apontando para a esquerda, mostrando que a aceleração está na direção oposta ao movimento.
- Velocidade (
Resposta
Prontinho! Com esses passos, você consegue desenhar um diagrama de movimento que mostra a velocidade constante antes de frear e a desaceleração até parar. Lembre-se de representar as setas de velocidade e aceleração com direções e tamanhos proporcionais para ilustrar claramente as mudanças no movimento.